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/key.h>
  16 #include <linux/key-type.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/net.h>
  20 #include <linux/rwsem.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/sched/signal.h>
  23 #include <linux/security.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <keys/user-type.h>
  26 #include <keys/trusted-type.h>
  27 #include <keys/encrypted-type.h>
  28
  29 struct alg_type_list {
  30         const struct af_alg_type *type;
  31         struct list_head list;
  32 };
  33
  34 static struct proto alg_proto = {
  35         .name                   = "ALG",
  36         .owner                  = THIS_MODULE,
  37         .obj_size               = sizeof(struct alg_sock),
  38 };
  39
  40 static LIST_HEAD(alg_types);
  41 static DECLARE_RWSEM(alg_types_sem);
  42
  43 static const struct af_alg_type *alg_get_type(const char *name)
  44 {
  45         const struct af_alg_type *type = ERR_PTR(-ENOENT);
  46         struct alg_type_list *node;
  47
  48         down_read(&alg_types_sem);
  49         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  50                 if (strcmp(node->type->name, name))
  51                         continue;
  52
  53                 if (try_module_get(node->type->owner))
  54                         type = node->type;
  55                 break;
  56         }
  57         up_read(&alg_types_sem);
  58
  59         return type;
  60 }
  61
  62 int af_alg_register_type(const struct af_alg_type *type)
  63 {
  64         struct alg_type_list *node;
  65         int err = -EEXIST;
  66
  67         down_write(&alg_types_sem);
  68         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  69                 if (!strcmp(node->type->name, type->name))
  70                         goto unlock;
  71         }
  72
  73         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
  74         err = -ENOMEM;
  75         if (!node)
  76                 goto unlock;
  77
  78         type->ops->owner = THIS_MODULE;
  79         if (type->ops_nokey)
  80                 type->ops_nokey->owner = THIS_MODULE;
  81         node->type = type;
  82         list_add(&node->list, &alg_types);
  83         err = 0;
  84
  85 unlock:
  86         up_write(&alg_types_sem);
  87
  88         return err;
  89 }
  90 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_register_type);
  91
  92 int af_alg_unregister_type(const struct af_alg_type *type)
  93 {
  94         struct alg_type_list *node;
  95         int err = -ENOENT;
  96
  97         down_write(&alg_types_sem);
  98         list_for_each_entry(node, &alg_types, list) {
  99                 if (strcmp(node->type->name, type->name))
 100                         continue;
 101
 102                 list_del(&node->list);
 103                 kfree(node);
 104                 err = 0;
 105                 break;
 106         }
 107         up_write(&alg_types_sem);
 108
 109         return err;
 110 }
 111 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_unregister_type);
 112
 113 static void alg_do_release(const struct af_alg_type *type, void *private)
 114 {
 115         if (!type)
 116                 return;
 117
 118         type->release(private);
 119         module_put(type->owner);
 120 }
 121
 122 int af_alg_release(struct socket *sock)
 123 {
 124         if (sock->sk) {
 125                 sock_put(sock->sk);
 126                 sock->sk = NULL;
 127         }
 128         return 0;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release);
 131
 132 void af_alg_release_parent(struct sock *sk)
 133 {
 134         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 135         unsigned int nokey = atomic_read(&ask->nokey_refcnt);
 136
 137         sk = ask->parent;
 138         ask = alg_sk(sk);
 139
 140         if (nokey)
 141                 atomic_dec(&ask->nokey_refcnt);
 142
 143         if (atomic_dec_and_test(&ask->refcnt))
 144                 sock_put(sk);
 145 }
 146 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_release_parent);
 147
 148 static int alg_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
 149 {
 150         const u32 allowed = CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY;
 151         struct sock *sk = sock->sk;
 152         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 153         struct sockaddr_alg_new *sa = (void *)uaddr;
 154         const struct af_alg_type *type;
 155         void *private;
 156         int err;
 157
 158         if (sock->state == SS_CONNECTED)
 159                 return -EINVAL;
 160
 161         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sockaddr_alg_new, salg_name) !=
 162                      offsetof(struct sockaddr_alg, salg_name));
 163         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sockaddr_alg, salg_name) != sizeof(*sa));
 164
 165         if (addr_len < sizeof(*sa) + 1)
 166                 return -EINVAL;
 167
 168         /* If caller uses non-allowed flag, return error. */
 169         if ((sa->salg_feat & ~allowed) || (sa->salg_mask & ~allowed))
 170                 return -EINVAL;
 171
 172         sa->salg_type[sizeof(sa->salg_type) - 1] = 0;
 173         sa->salg_name[addr_len - sizeof(*sa) - 1] = 0;
 174
 175         type = alg_get_type(sa->salg_type);
 176         if (PTR_ERR(type) == -ENOENT) {
 177                 request_module("algif-%s", sa->salg_type);
 178                 type = alg_get_type(sa->salg_type);
 179         }
 180
 181         if (IS_ERR(type))
 182                 return PTR_ERR(type);
 183
 184         private = type->bind(sa->salg_name, sa->salg_feat, sa->salg_mask);
 185         if (IS_ERR(private)) {
 186                 module_put(type->owner);
 187                 return PTR_ERR(private);
 188         }
 189
 190         err = -EBUSY;
 191         lock_sock(sk);
 192         if (atomic_read(&ask->refcnt))
 193                 goto unlock;
 194
 195         swap(ask->type, type);
 196         swap(ask->private, private);
 197
 198         err = 0;
 199
 200 unlock:
 201         release_sock(sk);
 202
 203         alg_do_release(type, private);
 204
 205         return err;
 206 }
 207
 208 static int alg_setkey(struct sock *sk, sockptr_t ukey, unsigned int keylen)
 209 {
 210         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 211         const struct af_alg_type *type = ask->type;
 212         u8 *key;
 213         int err;
 214
 215         key = sock_kmalloc(sk, keylen, GFP_KERNEL);
 216         if (!key)
 217                 return -ENOMEM;
 218
 219         err = -EFAULT;
 220         if (copy_from_sockptr(key, ukey, keylen))
 221                 goto out;
 222
 223         err = type->setkey(ask->private, key, keylen);
 224
 225 out:
 226         sock_kzfree_s(sk, key, keylen);
 227
 228         return err;
 229 }
 230
 231 #ifdef CONFIG_KEYS
 232
 233 static const u8 *key_data_ptr_user(const struct key *key,
 234                                    unsigned int *datalen)
 235 {
 236         const struct user_key_payload *ukp;
 237
 238         ukp = user_key_payload_locked(key);
 239         if (IS_ERR_OR_NULL(ukp))
 240                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 241
 242         *datalen = key->datalen;
 243
 244         return ukp->data;
 245 }
 246
 247 static const u8 *key_data_ptr_encrypted(const struct key *key,
 248                                         unsigned int *datalen)
 249 {
 250         const struct encrypted_key_payload *ekp;
 251
 252         ekp = dereference_key_locked(key);
 253         if (IS_ERR_OR_NULL(ekp))
 254                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 255
 256         *datalen = ekp->decrypted_datalen;
 257
 258         return ekp->decrypted_data;
 259 }
 260
 261 static const u8 *key_data_ptr_trusted(const struct key *key,
 262                                       unsigned int *datalen)
 263 {
 264         const struct trusted_key_payload *tkp;
 265
 266         tkp = dereference_key_locked(key);
 267         if (IS_ERR_OR_NULL(tkp))
 268                 return ERR_PTR(-EKEYREVOKED);
 269
 270         *datalen = tkp->key_len;
 271
 272         return tkp->key;
 273 }
 274
 275 static struct key *lookup_key(key_serial_t serial)
 276 {
 277         key_ref_t key_ref;
 278
 279         key_ref = lookup_user_key(serial, 0, KEY_NEED_SEARCH);
 280         if (IS_ERR(key_ref))
 281                 return ERR_CAST(key_ref);
 282
 283         return key_ref_to_ptr(key_ref);
 284 }
 285
 286 static int alg_setkey_by_key_serial(struct alg_sock *ask, sockptr_t optval,
 287                                     unsigned int optlen)
 288 {
 289         const struct af_alg_type *type = ask->type;
 290         u8 *key_data = NULL;
 291         unsigned int key_datalen;
 292         key_serial_t serial;
 293         struct key *key;
 294         const u8 *ret;
 295         int err;
 296
 297         if (optlen != sizeof(serial))
 298                 return -EINVAL;
 299
 300         if (copy_from_sockptr(&serial, optval, optlen))
 301                 return -EFAULT;
 302
 303         key = lookup_key(serial);
 304         if (IS_ERR(key))
 305                 return PTR_ERR(key);
 306
 307         down_read(&key->sem);
 308
 309         ret = ERR_PTR(-ENOPROTOOPT);
 310         if (!strcmp(key->type->name, "user") ||
 311             !strcmp(key->type->name, "logon")) {
 312                 ret = key_data_ptr_user(key, &key_datalen);
 313         } else if (IS_REACHABLE(CONFIG_ENCRYPTED_KEYS) &&
 314                            !strcmp(key->type->name, "encrypted")) {
 315                 ret = key_data_ptr_encrypted(key, &key_datalen);
 316         } else if (IS_REACHABLE(CONFIG_TRUSTED_KEYS) &&
 317                            !strcmp(key->type->name, "trusted")) {
 318                 ret = key_data_ptr_trusted(key, &key_datalen);
 319         }
 320
 321         if (IS_ERR(ret)) {
 322                 up_read(&key->sem);
 323                 key_put(key);
 324                 return PTR_ERR(ret);
 325         }
 326
 327         key_data = sock_kmalloc(&ask->sk, key_datalen, GFP_KERNEL);
 328         if (!key_data) {
 329                 up_read(&key->sem);
 330                 key_put(key);
 331                 return -ENOMEM;
 332         }
 333
 334         memcpy(key_data, ret, key_datalen);
 335
 336         up_read(&key->sem);
 337         key_put(key);
 338
 339         err = type->setkey(ask->private, key_data, key_datalen);
 340
 341         sock_kzfree_s(&ask->sk, key_data, key_datalen);
 342
 343         return err;
 344 }
 345
 346 #else
 347
 348 static inline int alg_setkey_by_key_serial(struct alg_sock *ask,
 349                                            sockptr_t optval,
 350                                            unsigned int optlen)
 351 {
 352         return -ENOPROTOOPT;
 353 }
 354
 355 #endif
 356
 357 static int alg_setsockopt(struct socket *sock, int level, int optname,
 358                           sockptr_t optval, unsigned int optlen)
 359 {
 360         struct sock *sk = sock->sk;
 361         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 362         const struct af_alg_type *type;
 363         int err = -EBUSY;
 364
 365         lock_sock(sk);
 366         if (atomic_read(&ask->refcnt) != atomic_read(&ask->nokey_refcnt))
 367                 goto unlock;
 368
 369         type = ask->type;
 370
 371         err = -ENOPROTOOPT;
 372         if (level != SOL_ALG || !type)
 373                 goto unlock;
 374
 375         switch (optname) {
 376         case ALG_SET_KEY:
 377         case ALG_SET_KEY_BY_KEY_SERIAL:
 378                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 379                         goto unlock;
 380                 if (!type->setkey)
 381                         goto unlock;
 382
 383                 if (optname == ALG_SET_KEY_BY_KEY_SERIAL)
 384                         err = alg_setkey_by_key_serial(ask, optval, optlen);
 385                 else
 386                         err = alg_setkey(sk, optval, optlen);
 387                 break;
 388         case ALG_SET_AEAD_AUTHSIZE:
 389                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 390                         goto unlock;
 391                 if (!type->setauthsize)
 392                         goto unlock;
 393                 err = type->setauthsize(ask->private, optlen);
 394                 break;
 395         case ALG_SET_DRBG_ENTROPY:
 396                 if (sock->state == SS_CONNECTED)
 397                         goto unlock;
 398                 if (!type->setentropy)
 399                         goto unlock;
 400
 401                 err = type->setentropy(ask->private, optval, optlen);
 402         }
 403
 404 unlock:
 405         release_sock(sk);
 406
 407         return err;
 408 }
 409
 410 int af_alg_accept(struct sock *sk, struct socket *newsock,
 411                   struct proto_accept_arg *arg)
 412 {
 413         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 414         const struct af_alg_type *type;
 415         struct sock *sk2;
 416         unsigned int nokey;
 417         int err;
 418
 419         lock_sock(sk);
 420         type = ask->type;
 421
 422         err = -EINVAL;
 423         if (!type)
 424                 goto unlock;
 425
 426         sk2 = sk_alloc(sock_net(sk), PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, arg->kern);
 427         err = -ENOMEM;
 428         if (!sk2)
 429                 goto unlock;
 430
 431         sock_init_data(newsock, sk2);
 432         security_sock_graft(sk2, newsock);
 433         security_sk_clone(sk, sk2);
 434
 435         /*
 436          * newsock->ops assigned here to allow type->accept call to override
 437          * them when required.
 438          */
 439         newsock->ops = type->ops;
 440         err = type->accept(ask->private, sk2);
 441
 442         nokey = err == -ENOKEY;
 443         if (nokey && type->accept_nokey)
 444                 err = type->accept_nokey(ask->private, sk2);
 445
 446         if (err)
 447                 goto unlock;
 448
 449         if (atomic_inc_return_relaxed(&ask->refcnt) == 1)
 450                 sock_hold(sk);
 451         if (nokey) {
 452                 atomic_inc(&ask->nokey_refcnt);
 453                 atomic_set(&alg_sk(sk2)->nokey_refcnt, 1);
 454         }
 455         alg_sk(sk2)->parent = sk;
 456         alg_sk(sk2)->type = type;
 457
 458         newsock->state = SS_CONNECTED;
 459
 460         if (nokey)
 461                 newsock->ops = type->ops_nokey;
 462
 463         err = 0;
 464
 465 unlock:
 466         release_sock(sk);
 467
 468         return err;
 469 }
 470 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_accept);
 471
 472 static int alg_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock,
 473                       struct proto_accept_arg *arg)
 474 {
 475         return af_alg_accept(sock->sk, newsock, arg);
 476 }
 477
 478 static const struct proto_ops alg_proto_ops = {
 479         .family         =       PF_ALG,
 480         .owner          =       THIS_MODULE,
 481
 482         .connect        =       sock_no_connect,
 483         .socketpair     =       sock_no_socketpair,
 484         .getname        =       sock_no_getname,
 485         .ioctl          =       sock_no_ioctl,
 486         .listen         =       sock_no_listen,
 487         .shutdown       =       sock_no_shutdown,
 488         .mmap           =       sock_no_mmap,
 489         .sendmsg        =       sock_no_sendmsg,
 490         .recvmsg        =       sock_no_recvmsg,
 491
 492         .bind           =       alg_bind,
 493         .release        =       af_alg_release,
 494         .setsockopt     =       alg_setsockopt,
 495         .accept         =       alg_accept,
 496 };
 497
 498 static void alg_sock_destruct(struct sock *sk)
 499 {
 500         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 501
 502         alg_do_release(ask->type, ask->private);
 503 }
 504
 505 static int alg_create(struct net *net, struct socket *sock, int protocol,
 506                       int kern)
 507 {
 508         struct sock *sk;
 509         int err;
 510
 511         if (sock->type != SOCK_SEQPACKET)
 512                 return -ESOCKTNOSUPPORT;
 513         if (protocol != 0)
 514                 return -EPROTONOSUPPORT;
 515
 516         err = -ENOMEM;
 517         sk = sk_alloc(net, PF_ALG, GFP_KERNEL, &alg_proto, kern);
 518         if (!sk)
 519                 goto out;
 520
 521         sock->ops = &alg_proto_ops;
 522         sock_init_data(sock, sk);
 523
 524         sk->sk_destruct = alg_sock_destruct;
 525
 526         return 0;
 527 out:
 528         return err;
 529 }
 530
 531 static const struct net_proto_family alg_family = {
 532         .family =       PF_ALG,
 533         .create =       alg_create,
 534         .owner  =       THIS_MODULE,
 535 };
 536
 537 static void af_alg_link_sg(struct af_alg_sgl *sgl_prev,
 538                            struct af_alg_sgl *sgl_new)
 539 {
 540         sg_unmark_end(sgl_prev->sgt.sgl + sgl_prev->sgt.nents - 1);
 541         sg_chain(sgl_prev->sgt.sgl, sgl_prev->sgt.nents + 1, sgl_new->sgt.sgl);
 542 }
 543
 544 void af_alg_free_sg(struct af_alg_sgl *sgl)
 545 {
 546         int i;
 547
 548         if (sgl->sgt.sgl) {
 549                 if (sgl->need_unpin)
 550                         for (i = 0; i < sgl->sgt.nents; i++)
 551                                 unpin_user_page(sg_page(&sgl->sgt.sgl[i]));
 552                 if (sgl->sgt.sgl != sgl->sgl)
 553                         kvfree(sgl->sgt.sgl);
 554                 sgl->sgt.sgl = NULL;
 555         }
 556 }
 557 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_sg);
 558
 559 static int af_alg_cmsg_send(struct msghdr *msg, struct af_alg_control *con)
 560 {
 561         struct cmsghdr *cmsg;
 562
 563         for_each_cmsghdr(cmsg, msg) {
 564                 if (!CMSG_OK(msg, cmsg))
 565                         return -EINVAL;
 566                 if (cmsg->cmsg_level != SOL_ALG)
 567                         continue;
 568
 569                 switch (cmsg->cmsg_type) {
 570                 case ALG_SET_IV:
 571                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(*con->iv)))
 572                                 return -EINVAL;
 573                         con->iv = (void *)CMSG_DATA(cmsg);
 574                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(con->iv->ivlen +
 575                                                       sizeof(*con->iv)))
 576                                 return -EINVAL;
 577                         break;
 578
 579                 case ALG_SET_OP:
 580                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 581                                 return -EINVAL;
 582                         con->op = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 583                         break;
 584
 585                 case ALG_SET_AEAD_ASSOCLEN:
 586                         if (cmsg->cmsg_len < CMSG_LEN(sizeof(u32)))
 587                                 return -EINVAL;
 588                         con->aead_assoclen = *(u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 589                         break;
 590
 591                 default:
 592                         return -EINVAL;
 593                 }
 594         }
 595
 596         return 0;
 597 }
 598
 599 /**
 600  * af_alg_alloc_tsgl - allocate the TX SGL
 601  *
 602  * @sk: socket of connection to user space
 603  * Return: 0 upon success, < 0 upon error
 604  */
 605 static int af_alg_alloc_tsgl(struct sock *sk)
 606 {
 607         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 608         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 609         struct af_alg_tsgl *sgl;
 610         struct scatterlist *sg = NULL;
 611
 612         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl, list);
 613         if (!list_empty(&ctx->tsgl_list))
 614                 sg = sgl->sg;
 615
 616         if (!sg || sgl->cur >= MAX_SGL_ENTS) {
 617                 sgl = sock_kmalloc(sk,
 618                                    struct_size(sgl, sg, (MAX_SGL_ENTS + 1)),
 619                                    GFP_KERNEL);
 620                 if (!sgl)
 621                         return -ENOMEM;
 622
 623                 sg_init_table(sgl->sg, MAX_SGL_ENTS + 1);
 624                 sgl->cur = 0;
 625
 626                 if (sg)
 627                         sg_chain(sg, MAX_SGL_ENTS + 1, sgl->sg);
 628
 629                 list_add_tail(&sgl->list, &ctx->tsgl_list);
 630         }
 631
 632         return 0;
 633 }
 634
 635 /**
 636  * af_alg_count_tsgl - Count number of TX SG entries
 637  *
 638  * The counting starts from the beginning of the SGL to @bytes. If
 639  * an @offset is provided, the counting of the SG entries starts at the @offset.
 640  *
 641  * @sk: socket of connection to user space
 642  * @bytes: Count the number of SG entries holding given number of bytes.
 643  * @offset: Start the counting of SG entries from the given offset.
 644  * Return: Number of TX SG entries found given the constraints
 645  */
 646 unsigned int af_alg_count_tsgl(struct sock *sk, size_t bytes, size_t offset)
 647 {
 648         const struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 649         const struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 650         const struct af_alg_tsgl *sgl;
 651         unsigned int i;
 652         unsigned int sgl_count = 0;
 653
 654         if (!bytes)
 655                 return 0;
 656
 657         list_for_each_entry(sgl, &ctx->tsgl_list, list) {
 658                 const struct scatterlist *sg = sgl->sg;
 659
 660                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 661                         size_t bytes_count;
 662
 663                         /* Skip offset */
 664                         if (offset >= sg[i].length) {
 665                                 offset -= sg[i].length;
 666                                 bytes -= sg[i].length;
 667                                 continue;
 668                         }
 669
 670                         bytes_count = sg[i].length - offset;
 671
 672                         offset = 0;
 673                         sgl_count++;
 674
 675                         /* If we have seen requested number of bytes, stop */
 676                         if (bytes_count >= bytes)
 677                                 return sgl_count;
 678
 679                         bytes -= bytes_count;
 680                 }
 681         }
 682
 683         return sgl_count;
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_count_tsgl);
 686
 687 /**
 688  * af_alg_pull_tsgl - Release the specified buffers from TX SGL
 689  *
 690  * If @dst is non-null, reassign the pages to @dst. The caller must release
 691  * the pages. If @dst_offset is given only reassign the pages to @dst starting
 692  * at the @dst_offset (byte). The caller must ensure that @dst is large
 693  * enough (e.g. by using af_alg_count_tsgl with the same offset).
 694  *
 695  * @sk: socket of connection to user space
 696  * @used: Number of bytes to pull from TX SGL
 697  * @dst: If non-NULL, buffer is reassigned to dst SGL instead of releasing. The
 698  *       caller must release the buffers in dst.
 699  * @dst_offset: Reassign the TX SGL from given offset. All buffers before
 700  *              reaching the offset is released.
 701  */
 702 void af_alg_pull_tsgl(struct sock *sk, size_t used, struct scatterlist *dst,
 703                       size_t dst_offset)
 704 {
 705         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 706         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 707         struct af_alg_tsgl *sgl;
 708         struct scatterlist *sg;
 709         unsigned int i, j = 0;
 710
 711         while (!list_empty(&ctx->tsgl_list)) {
 712                 sgl = list_first_entry(&ctx->tsgl_list, struct af_alg_tsgl,
 713                                        list);
 714                 sg = sgl->sg;
 715
 716                 for (i = 0; i < sgl->cur; i++) {
 717                         size_t plen = min_t(size_t, used, sg[i].length);
 718                         struct page *page = sg_page(sg + i);
 719
 720                         if (!page)
 721                                 continue;
 722
 723                         /*
 724                          * Assumption: caller created af_alg_count_tsgl(len)
 725                          * SG entries in dst.
 726                          */
 727                         if (dst) {
 728                                 if (dst_offset >= plen) {
 729                                         /* discard page before offset */
 730                                         dst_offset -= plen;
 731                                 } else {
 732                                         /* reassign page to dst after offset */
 733                                         get_page(page);
 734                                         sg_set_page(dst + j, page,
 735                                                     plen - dst_offset,
 736                                                     sg[i].offset + dst_offset);
 737                                         dst_offset = 0;
 738                                         j++;
 739                                 }
 740                         }
 741
 742                         sg[i].length -= plen;
 743                         sg[i].offset += plen;
 744
 745                         used -= plen;
 746                         ctx->used -= plen;
 747
 748                         if (sg[i].length)
 749                                 return;
 750
 751                         put_page(page);
 752                         sg_assign_page(sg + i, NULL);
 753                 }
 754
 755                 list_del(&sgl->list);
 756                 sock_kfree_s(sk, sgl, struct_size(sgl, sg, MAX_SGL_ENTS + 1));
 757         }
 758
 759         if (!ctx->used)
 760                 ctx->merge = 0;
 761         ctx->init = ctx->more;
 762 }
 763 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_pull_tsgl);
 764
 765 /**
 766  * af_alg_free_areq_sgls - Release TX and RX SGLs of the request
 767  *
 768  * @areq: Request holding the TX and RX SGL
 769  */
 770 static void af_alg_free_areq_sgls(struct af_alg_async_req *areq)
 771 {
 772         struct sock *sk = areq->sk;
 773         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 774         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 775         struct af_alg_rsgl *rsgl, *tmp;
 776         struct scatterlist *tsgl;
 777         struct scatterlist *sg;
 778         unsigned int i;
 779
 780         list_for_each_entry_safe(rsgl, tmp, &areq->rsgl_list, list) {
 781                 atomic_sub(rsgl->sg_num_bytes, &ctx->rcvused);
 782                 af_alg_free_sg(&rsgl->sgl);
 783                 list_del(&rsgl->list);
 784                 if (rsgl != &areq->first_rsgl)
 785                         sock_kfree_s(sk, rsgl, sizeof(*rsgl));
 786         }
 787
 788         tsgl = areq->tsgl;
 789         if (tsgl) {
 790                 for_each_sg(tsgl, sg, areq->tsgl_entries, i) {
 791                         if (!sg_page(sg))
 792                                 continue;
 793                         put_page(sg_page(sg));
 794                 }
 795
 796                 sock_kfree_s(sk, tsgl, areq->tsgl_entries * sizeof(*tsgl));
 797         }
 798 }
 799
 800 /**
 801  * af_alg_wait_for_wmem - wait for availability of writable memory
 802  *
 803  * @sk: socket of connection to user space
 804  * @flags: If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 805  * Return: 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 806  */
 807 static int af_alg_wait_for_wmem(struct sock *sk, unsigned int flags)
 808 {
 809         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 810         int err = -ERESTARTSYS;
 811         long timeout;
 812
 813         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 814                 return -EAGAIN;
 815
 816         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_NOSPACE, sk);
 817
 818         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 819         for (;;) {
 820                 if (signal_pending(current))
 821                         break;
 822                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 823                 if (sk_wait_event(sk, &timeout, af_alg_writable(sk), &wait)) {
 824                         err = 0;
 825                         break;
 826                 }
 827         }
 828         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 829
 830         return err;
 831 }
 832
 833 /**
 834  * af_alg_wmem_wakeup - wakeup caller when writable memory is available
 835  *
 836  * @sk: socket of connection to user space
 837  */
 838 void af_alg_wmem_wakeup(struct sock *sk)
 839 {
 840         struct socket_wq *wq;
 841
 842         if (!af_alg_writable(sk))
 843                 return;
 844
 845         rcu_read_lock();
 846         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 847         if (skwq_has_sleeper(wq))
 848                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLIN |
 849                                                            EPOLLRDNORM |
 850                                                            EPOLLRDBAND);
 851         sk_wake_async_rcu(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 852         rcu_read_unlock();
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wmem_wakeup);
 855
 856 /**
 857  * af_alg_wait_for_data - wait for availability of TX data
 858  *
 859  * @sk: socket of connection to user space
 860  * @flags: If MSG_DONTWAIT is set, then only report if function would sleep
 861  * @min: Set to minimum request size if partial requests are allowed.
 862  * Return: 0 when writable memory is available, < 0 upon error
 863  */
 864 int af_alg_wait_for_data(struct sock *sk, unsigned flags, unsigned min)
 865 {
 866         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
 867         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 868         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 869         long timeout;
 870         int err = -ERESTARTSYS;
 871
 872         if (flags & MSG_DONTWAIT)
 873                 return -EAGAIN;
 874
 875         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 876
 877         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 878         for (;;) {
 879                 if (signal_pending(current))
 880                         break;
 881                 timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
 882                 if (sk_wait_event(sk, &timeout,
 883                                   ctx->init && (!ctx->more ||
 884                                                 (min && ctx->used >= min)),
 885                                   &wait)) {
 886                         err = 0;
 887                         break;
 888                 }
 889         }
 890         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
 891
 892         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
 893
 894         return err;
 895 }
 896 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_wait_for_data);
 897
 898 /**
 899  * af_alg_data_wakeup - wakeup caller when new data can be sent to kernel
 900  *
 901  * @sk: socket of connection to user space
 902  */
 903 static void af_alg_data_wakeup(struct sock *sk)
 904 {
 905         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 906         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 907         struct socket_wq *wq;
 908
 909         if (!ctx->used)
 910                 return;
 911
 912         rcu_read_lock();
 913         wq = rcu_dereference(sk->sk_wq);
 914         if (skwq_has_sleeper(wq))
 915                 wake_up_interruptible_sync_poll(&wq->wait, EPOLLOUT |
 916                                                            EPOLLRDNORM |
 917                                                            EPOLLRDBAND);
 918         sk_wake_async_rcu(sk, SOCK_WAKE_SPACE, POLL_OUT);
 919         rcu_read_unlock();
 920 }
 921
 922 /**
 923  * af_alg_sendmsg - implementation of sendmsg system call handler
 924  *
 925  * The sendmsg system call handler obtains the user data and stores it
 926  * in ctx->tsgl_list. This implies allocation of the required numbers of
 927  * struct af_alg_tsgl.
 928  *
 929  * In addition, the ctx is filled with the information sent via CMSG.
 930  *
 931  * @sock: socket of connection to user space
 932  * @msg: message from user space
 933  * @size: size of message from user space
 934  * @ivsize: the size of the IV for the cipher operation to verify that the
 935  *         user-space-provided IV has the right size
 936  * Return: the number of copied data upon success, < 0 upon error
 937  */
 938 int af_alg_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
 939                    unsigned int ivsize)
 940 {
 941         struct sock *sk = sock->sk;
 942         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
 943         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
 944         struct af_alg_tsgl *sgl;
 945         struct af_alg_control con = {};
 946         long copied = 0;
 947         bool enc = false;
 948         bool init = false;
 949         int err = 0;
 950
 951         if (msg->msg_controllen) {
 952                 err = af_alg_cmsg_send(msg, &con);
 953                 if (err)
 954                         return err;
 955
 956                 init = true;
 957                 switch (con.op) {
 958                 case ALG_OP_ENCRYPT:
 959                         enc = true;
 960                         break;
 961                 case ALG_OP_DECRYPT:
 962                         enc = false;
 963                         break;
 964                 default:
 965                         return -EINVAL;
 966                 }
 967
 968                 if (con.iv && con.iv->ivlen != ivsize)
 969                         return -EINVAL;
 970         }
 971
 972         lock_sock(sk);
 973         if (ctx->init && !ctx->more) {
 974                 if (ctx->used) {
 975                         err = -EINVAL;
 976                         goto unlock;
 977                 }
 978
 979                 pr_info_once(
 980                         "%s sent an empty control message without MSG_MORE.\n",
 981                         current->comm);
 982         }
 983         ctx->init = true;
 984
 985         if (init) {
 986                 ctx->enc = enc;
 987                 if (con.iv)
 988                         memcpy(ctx->iv, con.iv->iv, ivsize);
 989
 990                 ctx->aead_assoclen = con.aead_assoclen;
 991         }
 992
 993         while (size) {
 994                 struct scatterlist *sg;
 995                 size_t len = size;
 996                 ssize_t plen;
 997
 998                 /* use the existing memory in an allocated page */
 999                 if (ctx->merge && !(msg->msg_flags & MSG_SPLICE_PAGES)) {
1000                         sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev,
1001                                          struct af_alg_tsgl, list);
1002                         sg = sgl->sg + sgl->cur - 1;
1003                         len = min_t(size_t, len,
1004                                     PAGE_SIZE - sg->offset - sg->length);
1005
1006                         err = memcpy_from_msg(page_address(sg_page(sg)) +
1007                                               sg->offset + sg->length,
1008                                               msg, len);
1009                         if (err)
1010                                 goto unlock;
1011
1012                         sg->length += len;
1013                         ctx->merge = (sg->offset + sg->length) &
1014                                      (PAGE_SIZE - 1);
1015
1016                         ctx->used += len;
1017                         copied += len;
1018                         size -= len;
1019                         continue;
1020                 }
1021
1022                 if (!af_alg_writable(sk)) {
1023                         err = af_alg_wait_for_wmem(sk, msg->msg_flags);
1024                         if (err)
1025                                 goto unlock;
1026                 }
1027
1028                 /* allocate a new page */
1029                 len = min_t(unsigned long, len, af_alg_sndbuf(sk));
1030
1031                 err = af_alg_alloc_tsgl(sk);
1032                 if (err)
1033                         goto unlock;
1034
1035                 sgl = list_entry(ctx->tsgl_list.prev, struct af_alg_tsgl,
1036                                  list);
1037                 sg = sgl->sg;
1038                 if (sgl->cur)
1039                         sg_unmark_end(sg + sgl->cur - 1);
1040
1041                 if (msg->msg_flags & MSG_SPLICE_PAGES) {
1042                         struct sg_table sgtable = {
1043                                 .sgl            = sg,
1044                                 .nents          = sgl->cur,
1045                                 .orig_nents     = sgl->cur,
1046                         };
1047
1048                         plen = extract_iter_to_sg(&msg->msg_iter, len, &sgtable,
1049                                                   MAX_SGL_ENTS - sgl->cur, 0);
1050                         if (plen < 0) {
1051                                 err = plen;
1052                                 goto unlock;
1053                         }
1054
1055                         for (; sgl->cur < sgtable.nents; sgl->cur++)
1056                                 get_page(sg_page(&sg[sgl->cur]));
1057                         len -= plen;
1058                         ctx->used += plen;
1059                         copied += plen;
1060                         size -= plen;
1061                         ctx->merge = 0;
1062                 } else {
1063                         do {
1064                                 struct page *pg;
1065                                 unsigned int i = sgl->cur;
1066
1067                                 plen = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE);
1068
1069                                 pg = alloc_page(GFP_KERNEL);
1070                                 if (!pg) {
1071                                         err = -ENOMEM;
1072                                         goto unlock;
1073                                 }
1074
1075                                 sg_assign_page(sg + i, pg);
1076
1077                                 err = memcpy_from_msg(
1078                                         page_address(sg_page(sg + i)),
1079                                         msg, plen);
1080                                 if (err) {
1081                                         __free_page(sg_page(sg + i));
1082                                         sg_assign_page(sg + i, NULL);
1083                                         goto unlock;
1084                                 }
1085
1086                                 sg[i].length = plen;
1087                                 len -= plen;
1088                                 ctx->used += plen;
1089                                 copied += plen;
1090                                 size -= plen;
1091                                 sgl->cur++;
1092                         } while (len && sgl->cur < MAX_SGL_ENTS);
1093
1094                         ctx->merge = plen & (PAGE_SIZE - 1);
1095                 }
1096
1097                 if (!size)
1098                         sg_mark_end(sg + sgl->cur - 1);
1099         }
1100
1101         err = 0;
1102
1103         ctx->more = msg->msg_flags & MSG_MORE;
1104
1105 unlock:
1106         af_alg_data_wakeup(sk);
1107         release_sock(sk);
1108
1109         return copied ?: err;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_sendmsg);
1112
1113 /**
1114  * af_alg_free_resources - release resources required for crypto request
1115  * @areq: Request holding the TX and RX SGL
1116  */
1117 void af_alg_free_resources(struct af_alg_async_req *areq)
1118 {
1119         struct sock *sk = areq->sk;
1120         struct af_alg_ctx *ctx;
1121
1122         af_alg_free_areq_sgls(areq);
1123         sock_kfree_s(sk, areq, areq->areqlen);
1124
1125         ctx = alg_sk(sk)->private;
1126         ctx->inflight = false;
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_free_resources);
1129
1130 /**
1131  * af_alg_async_cb - AIO callback handler
1132  * @data: async request completion data
1133  * @err: if non-zero, error result to be returned via ki_complete();
1134  *       otherwise return the AIO output length via ki_complete().
1135  *
1136  * This handler cleans up the struct af_alg_async_req upon completion of the
1137  * AIO operation.
1138  *
1139  * The number of bytes to be generated with the AIO operation must be set
1140  * in areq->outlen before the AIO callback handler is invoked.
1141  */
1142 void af_alg_async_cb(void *data, int err)
1143 {
1144         struct af_alg_async_req *areq = data;
1145         struct sock *sk = areq->sk;
1146         struct kiocb *iocb = areq->iocb;
1147         unsigned int resultlen;
1148
1149         /* Buffer size written by crypto operation. */
1150         resultlen = areq->outlen;
1151
1152         af_alg_free_resources(areq);
1153         sock_put(sk);
1154
1155         iocb->ki_complete(iocb, err ? err : (int)resultlen);
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_async_cb);
1158
1159 /**
1160  * af_alg_poll - poll system call handler
1161  * @file: file pointer
1162  * @sock: socket to poll
1163  * @wait: poll_table
1164  */
1165 __poll_t af_alg_poll(struct file *file, struct socket *sock,
1166                          poll_table *wait)
1167 {
1168         struct sock *sk = sock->sk;
1169         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1170         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1171         __poll_t mask;
1172
1173         sock_poll_wait(file, sock, wait);
1174         mask = 0;
1175
1176         if (!ctx->more || ctx->used)
1177                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
1178
1179         if (af_alg_writable(sk))
1180                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM | EPOLLWRBAND;
1181
1182         return mask;
1183 }
1184 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_poll);
1185
1186 /**
1187  * af_alg_alloc_areq - allocate struct af_alg_async_req
1188  *
1189  * @sk: socket of connection to user space
1190  * @areqlen: size of struct af_alg_async_req + crypto_*_reqsize
1191  * Return: allocated data structure or ERR_PTR upon error
1192  */
1193 struct af_alg_async_req *af_alg_alloc_areq(struct sock *sk,
1194                                            unsigned int areqlen)
1195 {
1196         struct af_alg_ctx *ctx = alg_sk(sk)->private;
1197         struct af_alg_async_req *areq;
1198
1199         /* Only one AIO request can be in flight. */
1200         if (ctx->inflight)
1201                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1202
1203         areq = sock_kmalloc(sk, areqlen, GFP_KERNEL);
1204         if (unlikely(!areq))
1205                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1206
1207         ctx->inflight = true;
1208
1209         areq->areqlen = areqlen;
1210         areq->sk = sk;
1211         areq->first_rsgl.sgl.sgt.sgl = areq->first_rsgl.sgl.sgl;
1212         areq->last_rsgl = NULL;
1213         INIT_LIST_HEAD(&areq->rsgl_list);
1214         areq->tsgl = NULL;
1215         areq->tsgl_entries = 0;
1216
1217         return areq;
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_alloc_areq);
1220
1221 /**
1222  * af_alg_get_rsgl - create the RX SGL for the output data from the crypto
1223  *                   operation
1224  *
1225  * @sk: socket of connection to user space
1226  * @msg: user space message
1227  * @flags: flags used to invoke recvmsg with
1228  * @areq: instance of the cryptographic request that will hold the RX SGL
1229  * @maxsize: maximum number of bytes to be pulled from user space
1230  * @outlen: number of bytes in the RX SGL
1231  * Return: 0 on success, < 0 upon error
1232  */
1233 int af_alg_get_rsgl(struct sock *sk, struct msghdr *msg, int flags,
1234                     struct af_alg_async_req *areq, size_t maxsize,
1235                     size_t *outlen)
1236 {
1237         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
1238         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
1239         size_t len = 0;
1240
1241         while (maxsize > len && msg_data_left(msg)) {
1242                 struct af_alg_rsgl *rsgl;
1243                 ssize_t err;
1244                 size_t seglen;
1245
1246                 /* limit the amount of readable buffers */
1247                 if (!af_alg_readable(sk))
1248                         break;
1249
1250                 seglen = min_t(size_t, (maxsize - len),
1251                                msg_data_left(msg));
1252
1253                 if (list_empty(&areq->rsgl_list)) {
1254                         rsgl = &areq->first_rsgl;
1255                 } else {
1256                         rsgl = sock_kmalloc(sk, sizeof(*rsgl), GFP_KERNEL);
1257                         if (unlikely(!rsgl))
1258                                 return -ENOMEM;
1259                 }
1260
1261                 rsgl->sgl.need_unpin =
1262                         iov_iter_extract_will_pin(&msg->msg_iter);
1263                 rsgl->sgl.sgt.sgl = rsgl->sgl.sgl;
1264                 rsgl->sgl.sgt.nents = 0;
1265                 rsgl->sgl.sgt.orig_nents = 0;
1266                 list_add_tail(&rsgl->list, &areq->rsgl_list);
1267
1268                 sg_init_table(rsgl->sgl.sgt.sgl, ALG_MAX_PAGES);
1269                 err = extract_iter_to_sg(&msg->msg_iter, seglen, &rsgl->sgl.sgt,
1270                                          ALG_MAX_PAGES, 0);
1271                 if (err < 0) {
1272                         rsgl->sg_num_bytes = 0;
1273                         return err;
1274                 }
1275
1276                 sg_mark_end(rsgl->sgl.sgt.sgl + rsgl->sgl.sgt.nents - 1);
1277
1278                 /* chain the new scatterlist with previous one */
1279                 if (areq->last_rsgl)
1280                         af_alg_link_sg(&areq->last_rsgl->sgl, &rsgl->sgl);
1281
1282                 areq->last_rsgl = rsgl;
1283                 len += err;
1284                 atomic_add(err, &ctx->rcvused);
1285                 rsgl->sg_num_bytes = err;
1286         }
1287
1288         *outlen = len;
1289         return 0;
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL_GPL(af_alg_get_rsgl);
1292
1293 static int __init af_alg_init(void)
1294 {
1295         int err = proto_register(&alg_proto, 0);
1296
1297         if (err)
1298                 goto out;
1299
1300         err = sock_register(&alg_family);
1301         if (err != 0)
1302                 goto out_unregister_proto;
1303
1304 out:
1305         return err;
1306
1307 out_unregister_proto:
1308         proto_unregister(&alg_proto);
1309         goto out;
1310 }
1311
1312 static void __exit af_alg_exit(void)
1313 {
1314         sock_unregister(PF_ALG);
1315         proto_unregister(&alg_proto);
1316 }
1317
1318 module_init(af_alg_init);
1319 module_exit(af_alg_exit);
1320 MODULE_LICENSE("GPL");
1321 MODULE_ALIAS_NETPROTO(AF_ALG);