fs/ecryptfs/messaging.c

   1 /**
   2  * eCryptfs: Linux filesystem encryption layer
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004-2008 International Business Machines Corp.
   5  *   Author(s): Michael A. Halcrow <mhalcrow@us.ibm.com>
   6  *              Tyler Hicks <tyhicks@ou.edu>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License version
  10  * 2 as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20  * 02111-1307, USA.
  21  */
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/user_namespace.h>
  25 #include <linux/nsproxy.h>
  26 #include "ecryptfs_kernel.h"
  27
  28 static LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_free_list);
  29 static LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
  30 static struct mutex ecryptfs_msg_ctx_lists_mux;
  31
  32 static struct hlist_head *ecryptfs_daemon_hash;
  33 struct mutex ecryptfs_daemon_hash_mux;
  34 static int ecryptfs_hash_bits;
  35 #define ecryptfs_current_euid_hash(uid) \
  36         hash_long((unsigned long)from_kuid(&init_user_ns, current_euid()), ecryptfs_hash_bits)
  37
  38 static u32 ecryptfs_msg_counter;
  39 static struct ecryptfs_msg_ctx *ecryptfs_msg_ctx_arr;
  40
  41 /**
  42  * ecryptfs_acquire_free_msg_ctx
  43  * @msg_ctx: The context that was acquired from the free list
  44  *
  45  * Acquires a context element from the free list and locks the mutex
  46  * on the context.  Sets the msg_ctx task to current.  Returns zero on
  47  * success; non-zero on error or upon failure to acquire a free
  48  * context element.  Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux
  49  * held.
  50  */
  51 static int ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
  52 {
  53         struct list_head *p;
  54         int rc;
  55
  56         if (list_empty(&ecryptfs_msg_ctx_free_list)) {
  57                 printk(KERN_WARNING "%s: The eCryptfs free "
  58                        "context list is empty.  It may be helpful to "
  59                        "specify the ecryptfs_message_buf_len "
  60                        "parameter to be greater than the current "
  61                        "value of [%d]\n", __func__, ecryptfs_message_buf_len);
  62                 rc = -ENOMEM;
  63                 goto out;
  64         }
  65         list_for_each(p, &ecryptfs_msg_ctx_free_list) {
  66                 *msg_ctx = list_entry(p, struct ecryptfs_msg_ctx, node);
  67                 if (mutex_trylock(&(*msg_ctx)->mux)) {
  68                         (*msg_ctx)->task = current;
  69                         rc = 0;
  70                         goto out;
  71                 }
  72         }
  73         rc = -ENOMEM;
  74 out:
  75         return rc;
  76 }
  77
  78 /**
  79  * ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc
  80  * @msg_ctx: The context to move from the free list to the alloc list
  81  *
  82  * Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux held.
  83  */
  84 static void ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
  85 {
  86         list_move(&msg_ctx->node, &ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
  87         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING;
  88         msg_ctx->counter = ++ecryptfs_msg_counter;
  89 }
  90
  91 /**
  92  * ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free
  93  * @msg_ctx: The context to move from the alloc list to the free list
  94  *
  95  * Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux held.
  96  */
  97 void ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
  98 {
  99         list_move(&(msg_ctx->node), &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
 100         kfree(msg_ctx->msg);
 101         msg_ctx->msg = NULL;
 102         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
 103 }
 104
 105 /**
 106  * ecryptfs_find_daemon_by_euid
 107  * @daemon: If return value is zero, points to the desired daemon pointer
 108  *
 109  * Must be called with ecryptfs_daemon_hash_mux held.
 110  *
 111  * Search the hash list for the current effective user id.
 112  *
 113  * Returns zero if the user id exists in the list; non-zero otherwise.
 114  */
 115 int ecryptfs_find_daemon_by_euid(struct ecryptfs_daemon **daemon)
 116 {
 117         int rc;
 118
 119         hlist_for_each_entry(*daemon,
 120                             &ecryptfs_daemon_hash[ecryptfs_current_euid_hash()],
 121                             euid_chain) {
 122                 if (uid_eq((*daemon)->file->f_cred->euid, current_euid())) {
 123                         rc = 0;
 124                         goto out;
 125                 }
 126         }
 127         rc = -EINVAL;
 128 out:
 129         return rc;
 130 }
 131
 132 /**
 133  * ecryptfs_spawn_daemon - Create and initialize a new daemon struct
 134  * @daemon: Pointer to set to newly allocated daemon struct
 135  * @file: File used when opening /dev/ecryptfs
 136  *
 137  * Must be called ceremoniously while in possession of
 138  * ecryptfs_sacred_daemon_hash_mux
 139  *
 140  * Returns zero on success; non-zero otherwise
 141  */
 142 int
 143 ecryptfs_spawn_daemon(struct ecryptfs_daemon **daemon, struct file *file)
 144 {
 145         int rc = 0;
 146
 147         (*daemon) = kzalloc(sizeof(**daemon), GFP_KERNEL);
 148         if (!(*daemon)) {
 149                 rc = -ENOMEM;
 150                 printk(KERN_ERR "%s: Failed to allocate [%zd] bytes of "
 151                        "GFP_KERNEL memory\n", __func__, sizeof(**daemon));
 152                 goto out;
 153         }
 154         (*daemon)->file = file;
 155         mutex_init(&(*daemon)->mux);
 156         INIT_LIST_HEAD(&(*daemon)->msg_ctx_out_queue);
 157         init_waitqueue_head(&(*daemon)->wait);
 158         (*daemon)->num_queued_msg_ctx = 0;
 159         hlist_add_head(&(*daemon)->euid_chain,
 160                        &ecryptfs_daemon_hash[ecryptfs_current_euid_hash()]);
 161 out:
 162         return rc;
 163 }
 164
 165 /**
 166  * ecryptfs_exorcise_daemon - Destroy the daemon struct
 167  *
 168  * Must be called ceremoniously while in possession of
 169  * ecryptfs_daemon_hash_mux and the daemon's own mux.
 170  */
 171 int ecryptfs_exorcise_daemon(struct ecryptfs_daemon *daemon)
 172 {
 173         struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx, *msg_ctx_tmp;
 174         int rc = 0;
 175
 176         mutex_lock(&daemon->mux);
 177         if ((daemon->flags & ECRYPTFS_DAEMON_IN_READ)
 178             || (daemon->flags & ECRYPTFS_DAEMON_IN_POLL)) {
 179                 rc = -EBUSY;
 180                 mutex_unlock(&daemon->mux);
 181                 goto out;
 182         }
 183         list_for_each_entry_safe(msg_ctx, msg_ctx_tmp,
 184                                  &daemon->msg_ctx_out_queue, daemon_out_list) {
 185                 list_del(&msg_ctx->daemon_out_list);
 186                 daemon->num_queued_msg_ctx--;
 187                 printk(KERN_WARNING "%s: Warning: dropping message that is in "
 188                        "the out queue of a dying daemon\n", __func__);
 189                 ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(msg_ctx);
 190         }
 191         hlist_del(&daemon->euid_chain);
 192         mutex_unlock(&daemon->mux);
 193         kzfree(daemon);
 194 out:
 195         return rc;
 196 }
 197
 198 /**
 199  * ecryptfs_process_reponse
 200  * @msg: The ecryptfs message received; the caller should sanity check
 201  *       msg->data_len and free the memory
 202  * @seq: The sequence number of the message; must match the sequence
 203  *       number for the existing message context waiting for this
 204  *       response
 205  *
 206  * Processes a response message after sending an operation request to
 207  * userspace. Some other process is awaiting this response. Before
 208  * sending out its first communications, the other process allocated a
 209  * msg_ctx from the ecryptfs_msg_ctx_arr at a particular index. The
 210  * response message contains this index so that we can copy over the
 211  * response message into the msg_ctx that the process holds a
 212  * reference to. The other process is going to wake up, check to see
 213  * that msg_ctx->state == ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE, and then
 214  * proceed to read off and process the response message. Returns zero
 215  * upon delivery to desired context element; non-zero upon delivery
 216  * failure or error.
 217  *
 218  * Returns zero on success; non-zero otherwise
 219  */
 220 int ecryptfs_process_response(struct ecryptfs_daemon *daemon,
 221                               struct ecryptfs_message *msg, u32 seq)
 222 {
 223         struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx;
 224         size_t msg_size;
 225         int rc;
 226
 227         if (msg->index >= ecryptfs_message_buf_len) {
 228                 rc = -EINVAL;
 229                 printk(KERN_ERR "%s: Attempt to reference "
 230                        "context buffer at index [%d]; maximum "
 231                        "allowable is [%d]\n", __func__, msg->index,
 232                        (ecryptfs_message_buf_len - 1));
 233                 goto out;
 234         }
 235         msg_ctx = &ecryptfs_msg_ctx_arr[msg->index];
 236         mutex_lock(&msg_ctx->mux);
 237         if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING) {
 238                 rc = -EINVAL;
 239                 printk(KERN_WARNING "%s: Desired context element is not "
 240                        "pending a response\n", __func__);
 241                 goto unlock;
 242         } else if (msg_ctx->counter != seq) {
 243                 rc = -EINVAL;
 244                 printk(KERN_WARNING "%s: Invalid message sequence; "
 245                        "expected [%d]; received [%d]\n", __func__,
 246                        msg_ctx->counter, seq);
 247                 goto unlock;
 248         }
 249         msg_size = (sizeof(*msg) + msg->data_len);
 250         msg_ctx->msg = kmalloc(msg_size, GFP_KERNEL);
 251         if (!msg_ctx->msg) {
 252                 rc = -ENOMEM;
 253                 printk(KERN_ERR "%s: Failed to allocate [%zd] bytes of "
 254                        "GFP_KERNEL memory\n", __func__, msg_size);
 255                 goto unlock;
 256         }
 257         memcpy(msg_ctx->msg, msg, msg_size);
 258         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE;
 259         wake_up_process(msg_ctx->task);
 260         rc = 0;
 261 unlock:
 262         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
 263 out:
 264         return rc;
 265 }
 266
 267 /**
 268  * ecryptfs_send_message_locked
 269  * @data: The data to send
 270  * @data_len: The length of data
 271  * @msg_ctx: The message context allocated for the send
 272  *
 273  * Must be called with ecryptfs_daemon_hash_mux held.
 274  *
 275  * Returns zero on success; non-zero otherwise
 276  */
 277 static int
 278 ecryptfs_send_message_locked(char *data, int data_len, u8 msg_type,
 279                              struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
 280 {
 281         struct ecryptfs_daemon *daemon;
 282         int rc;
 283
 284         rc = ecryptfs_find_daemon_by_euid(&daemon);
 285         if (rc) {
 286                 rc = -ENOTCONN;
 287                 goto out;
 288         }
 289         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 290         rc = ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(msg_ctx);
 291         if (rc) {
 292                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 293                 printk(KERN_WARNING "%s: Could not claim a free "
 294                        "context element\n", __func__);
 295                 goto out;
 296         }
 297         ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(*msg_ctx);
 298         mutex_unlock(&(*msg_ctx)->mux);
 299         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 300         rc = ecryptfs_send_miscdev(data, data_len, *msg_ctx, msg_type, 0,
 301                                    daemon);
 302         if (rc)
 303                 printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to send message to "
 304                        "userspace daemon; rc = [%d]\n", __func__, rc);
 305 out:
 306         return rc;
 307 }
 308
 309 /**
 310  * ecryptfs_send_message
 311  * @data: The data to send
 312  * @data_len: The length of data
 313  * @msg_ctx: The message context allocated for the send
 314  *
 315  * Grabs ecryptfs_daemon_hash_mux.
 316  *
 317  * Returns zero on success; non-zero otherwise
 318  */
 319 int ecryptfs_send_message(char *data, int data_len,
 320                           struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
 321 {
 322         int rc;
 323
 324         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 325         rc = ecryptfs_send_message_locked(data, data_len, ECRYPTFS_MSG_REQUEST,
 326                                           msg_ctx);
 327         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 328         return rc;
 329 }
 330
 331 /**
 332  * ecryptfs_wait_for_response
 333  * @msg_ctx: The context that was assigned when sending a message
 334  * @msg: The incoming message from userspace; not set if rc != 0
 335  *
 336  * Sleeps until awaken by ecryptfs_receive_message or until the amount
 337  * of time exceeds ecryptfs_message_wait_timeout.  If zero is
 338  * returned, msg will point to a valid message from userspace; a
 339  * non-zero value is returned upon failure to receive a message or an
 340  * error occurs. Callee must free @msg on success.
 341  */
 342 int ecryptfs_wait_for_response(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx,
 343                                struct ecryptfs_message **msg)
 344 {
 345         signed long timeout = ecryptfs_message_wait_timeout * HZ;
 346         int rc = 0;
 347
 348 sleep:
 349         timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
 350         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 351         mutex_lock(&msg_ctx->mux);
 352         if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE) {
 353                 if (timeout) {
 354                         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
 355                         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 356                         goto sleep;
 357                 }
 358                 rc = -ENOMSG;
 359         } else {
 360                 *msg = msg_ctx->msg;
 361                 msg_ctx->msg = NULL;
 362         }
 363         ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(msg_ctx);
 364         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
 365         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 366         return rc;
 367 }
 368
 369 int __init ecryptfs_init_messaging(void)
 370 {
 371         int i;
 372         int rc = 0;
 373
 374         if (ecryptfs_number_of_users > ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS) {
 375                 ecryptfs_number_of_users = ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS;
 376                 printk(KERN_WARNING "%s: Specified number of users is "
 377                        "too large, defaulting to [%d] users\n", __func__,
 378                        ecryptfs_number_of_users);
 379         }
 380         mutex_init(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 381         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 382         ecryptfs_hash_bits = 1;
 383         while (ecryptfs_number_of_users >> ecryptfs_hash_bits)
 384                 ecryptfs_hash_bits++;
 385         ecryptfs_daemon_hash = kmalloc((sizeof(struct hlist_head)
 386                                         * (1 << ecryptfs_hash_bits)),
 387                                        GFP_KERNEL);
 388         if (!ecryptfs_daemon_hash) {
 389                 rc = -ENOMEM;
 390                 printk(KERN_ERR "%s: Failed to allocate memory\n", __func__);
 391                 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 392                 goto out;
 393         }
 394         for (i = 0; i < (1 << ecryptfs_hash_bits); i++)
 395                 INIT_HLIST_HEAD(&ecryptfs_daemon_hash[i]);
 396         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 397         ecryptfs_msg_ctx_arr = kmalloc((sizeof(struct ecryptfs_msg_ctx)
 398                                         * ecryptfs_message_buf_len),
 399                                        GFP_KERNEL);
 400         if (!ecryptfs_msg_ctx_arr) {
 401                 rc = -ENOMEM;
 402                 printk(KERN_ERR "%s: Failed to allocate memory\n", __func__);
 403                 goto out;
 404         }
 405         mutex_init(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 406         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 407         ecryptfs_msg_counter = 0;
 408         for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
 409                 INIT_LIST_HEAD(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node);
 410                 INIT_LIST_HEAD(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].daemon_out_list);
 411                 mutex_init(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 412                 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 413                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].index = i;
 414                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
 415                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].counter = 0;
 416                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].task = NULL;
 417                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg = NULL;
 418                 list_add_tail(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node,
 419                               &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
 420                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 421         }
 422         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 423         rc = ecryptfs_init_ecryptfs_miscdev();
 424         if (rc)
 425                 ecryptfs_release_messaging();
 426 out:
 427         return rc;
 428 }
 429
 430 void ecryptfs_release_messaging(void)
 431 {
 432         if (ecryptfs_msg_ctx_arr) {
 433                 int i;
 434
 435                 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 436                 for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
 437                         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 438                         if (ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg)
 439                                 kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg);
 440                         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 441                 }
 442                 kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr);
 443                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 444         }
 445         if (ecryptfs_daemon_hash) {
 446                 struct ecryptfs_daemon *daemon;
 447                 int i;
 448
 449                 mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 450                 for (i = 0; i < (1 << ecryptfs_hash_bits); i++) {
 451                         int rc;
 452
 453                         hlist_for_each_entry(daemon,
 454                                              &ecryptfs_daemon_hash[i],
 455                                              euid_chain) {
 456                                 rc = ecryptfs_exorcise_daemon(daemon);
 457                                 if (rc)
 458                                         printk(KERN_ERR "%s: Error whilst "
 459                                                "attempting to destroy daemon; "
 460                                                "rc = [%d]. Dazed and confused, "
 461                                                "but trying to continue.\n",
 462                                                __func__, rc);
 463                         }
 464                 }
 465                 kfree(ecryptfs_daemon_hash);
 466                 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 467         }
 468         ecryptfs_destroy_ecryptfs_miscdev();
 469         return;
 470 }