Merge branch 'work.sock_recvmsg' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / kcmp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/syscalls.h>
4 #include <linux/fdtable.h>
5 #include <linux/string.h>
6 #include <linux/random.h>
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/ptrace.h>
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/errno.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/bug.h>
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/kcmp.h>
15 #include <linux/capability.h>
16 #include <linux/list.h>
17 #include <linux/eventpoll.h>
18 #include <linux/file.h>
19
20 #include <asm/unistd.h>
21
22 /*
23  * We don't expose the real in-memory order of objects for security reasons.
24  * But still the comparison results should be suitable for sorting. So we
25  * obfuscate kernel pointers values and compare the production instead.
26  *
27  * The obfuscation is done in two steps. First we xor the kernel pointer with
28  * a random value, which puts pointer into a new position in a reordered space.
29  * Secondly we multiply the xor production with a large odd random number to
30  * permute its bits even more (the odd multiplier guarantees that the product
31  * is unique ever after the high bits are truncated, since any odd number is
32  * relative prime to 2^n).
33  *
34  * Note also that the obfuscation itself is invisible to userspace and if needed
35  * it can be changed to an alternate scheme.
36  */
37 static unsigned long cookies[KCMP_TYPES][2] __read_mostly;
38
39 static long kptr_obfuscate(long v, int type)
40 {
41         return (v ^ cookies[type][0]) * cookies[type][1];
42 }
43
44 /*
45  * 0 - equal, i.e. v1 = v2
46  * 1 - less than, i.e. v1 < v2
47  * 2 - greater than, i.e. v1 > v2
48  * 3 - not equal but ordering unavailable (reserved for future)
49  */
50 static int kcmp_ptr(void *v1, void *v2, enum kcmp_type type)
51 {
52         long t1, t2;
53
54         t1 = kptr_obfuscate((long)v1, type);
55         t2 = kptr_obfuscate((long)v2, type);
56
57         return (t1 < t2) | ((t1 > t2) << 1);
58 }
59
60 /* The caller must have pinned the task */
61 static struct file *
62 get_file_raw_ptr(struct task_struct *task, unsigned int idx)
63 {
64         struct file *file = NULL;
65
66         task_lock(task);
67         rcu_read_lock();
68
69         if (task->files)
70                 file = fcheck_files(task->files, idx);
71
72         rcu_read_unlock();
73         task_unlock(task);
74
75         return file;
76 }
77
78 static void kcmp_unlock(struct mutex *m1, struct mutex *m2)
79 {
80         if (likely(m2 != m1))
81                 mutex_unlock(m2);
82         mutex_unlock(m1);
83 }
84
85 static int kcmp_lock(struct mutex *m1, struct mutex *m2)
86 {
87         int err;
88
89         if (m2 > m1)
90                 swap(m1, m2);
91
92         err = mutex_lock_killable(m1);
93         if (!err && likely(m1 != m2)) {
94                 err = mutex_lock_killable_nested(m2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
95                 if (err)
96                         mutex_unlock(m1);
97         }
98
99         return err;
100 }
101
102 #ifdef CONFIG_EPOLL
103 static int kcmp_epoll_target(struct task_struct *task1,
104                              struct task_struct *task2,
105                              unsigned long idx1,
106                              struct kcmp_epoll_slot __user *uslot)
107 {
108         struct file *filp, *filp_epoll, *filp_tgt;
109         struct kcmp_epoll_slot slot;
110         struct files_struct *files;
111
112         if (copy_from_user(&slot, uslot, sizeof(slot)))
113                 return -EFAULT;
114
115         filp = get_file_raw_ptr(task1, idx1);
116         if (!filp)
117                 return -EBADF;
118
119         files = get_files_struct(task2);
120         if (!files)
121                 return -EBADF;
122
123         spin_lock(&files->file_lock);
124         filp_epoll = fcheck_files(files, slot.efd);
125         if (filp_epoll)
126                 get_file(filp_epoll);
127         else
128                 filp_tgt = ERR_PTR(-EBADF);
129         spin_unlock(&files->file_lock);
130         put_files_struct(files);
131
132         if (filp_epoll) {
133                 filp_tgt = get_epoll_tfile_raw_ptr(filp_epoll, slot.tfd, slot.toff);
134                 fput(filp_epoll);
135         }
136
137         if (IS_ERR(filp_tgt))
138                 return PTR_ERR(filp_tgt);
139
140         return kcmp_ptr(filp, filp_tgt, KCMP_FILE);
141 }
142 #else
143 static int kcmp_epoll_target(struct task_struct *task1,
144                              struct task_struct *task2,
145                              unsigned long idx1,
146                              struct kcmp_epoll_slot __user *uslot)
147 {
148         return -EOPNOTSUPP;
149 }
150 #endif
151
152 SYSCALL_DEFINE5(kcmp, pid_t, pid1, pid_t, pid2, int, type,
153                 unsigned long, idx1, unsigned long, idx2)
154 {
155         struct task_struct *task1, *task2;
156         int ret;
157
158         rcu_read_lock();
159
160         /*
161          * Tasks are looked up in caller's PID namespace only.
162          */
163         task1 = find_task_by_vpid(pid1);
164         task2 = find_task_by_vpid(pid2);
165         if (!task1 || !task2)
166                 goto err_no_task;
167
168         get_task_struct(task1);
169         get_task_struct(task2);
170
171         rcu_read_unlock();
172
173         /*
174          * One should have enough rights to inspect task details.
175          */
176         ret = kcmp_lock(&task1->signal->cred_guard_mutex,
177                         &task2->signal->cred_guard_mutex);
178         if (ret)
179                 goto err;
180         if (!ptrace_may_access(task1, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS) ||
181             !ptrace_may_access(task2, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
182                 ret = -EPERM;
183                 goto err_unlock;
184         }
185
186         switch (type) {
187         case KCMP_FILE: {
188                 struct file *filp1, *filp2;
189
190                 filp1 = get_file_raw_ptr(task1, idx1);
191                 filp2 = get_file_raw_ptr(task2, idx2);
192
193                 if (filp1 && filp2)
194                         ret = kcmp_ptr(filp1, filp2, KCMP_FILE);
195                 else
196                         ret = -EBADF;
197                 break;
198         }
199         case KCMP_VM:
200                 ret = kcmp_ptr(task1->mm, task2->mm, KCMP_VM);
201                 break;
202         case KCMP_FILES:
203                 ret = kcmp_ptr(task1->files, task2->files, KCMP_FILES);
204                 break;
205         case KCMP_FS:
206                 ret = kcmp_ptr(task1->fs, task2->fs, KCMP_FS);
207                 break;
208         case KCMP_SIGHAND:
209                 ret = kcmp_ptr(task1->sighand, task2->sighand, KCMP_SIGHAND);
210                 break;
211         case KCMP_IO:
212                 ret = kcmp_ptr(task1->io_context, task2->io_context, KCMP_IO);
213                 break;
214         case KCMP_SYSVSEM:
215 #ifdef CONFIG_SYSVIPC
216                 ret = kcmp_ptr(task1->sysvsem.undo_list,
217                                task2->sysvsem.undo_list,
218                                KCMP_SYSVSEM);
219 #else
220                 ret = -EOPNOTSUPP;
221 #endif
222                 break;
223         case KCMP_EPOLL_TFD:
224                 ret = kcmp_epoll_target(task1, task2, idx1, (void *)idx2);
225                 break;
226         default:
227                 ret = -EINVAL;
228                 break;
229         }
230
231 err_unlock:
232         kcmp_unlock(&task1->signal->cred_guard_mutex,
233                     &task2->signal->cred_guard_mutex);
234 err:
235         put_task_struct(task1);
236         put_task_struct(task2);
237
238         return ret;
239
240 err_no_task:
241         rcu_read_unlock();
242         return -ESRCH;
243 }
244
245 static __init int kcmp_cookies_init(void)
246 {
247         int i;
248
249         get_random_bytes(cookies, sizeof(cookies));
250
251         for (i = 0; i < KCMP_TYPES; i++)
252                 cookies[i][1] |= (~(~0UL >>  1) | 1);
253
254         return 0;
255 }
256 arch_initcall(kcmp_cookies_init);