// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * eCryptfs: Linux filesystem encryption layer
 *
 * Copyright (C) 2004-2008 International Business Machines Corp.
 *   Author(s): Michael A. Halcrow <mhalcrow@us.ibm.com>
 *  Tyler Hicks <code@tyhicks.com>
 */
#include <linux/sched.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/user_namespace.h>
#include <linux/nsproxy.h>
#include "ecryptfs_kernel.h"

static LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_free_list);
static LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
static DEFINE_MUTEX(ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);

static struct hlist_head *ecryptfs_daemon_hash;
DEFINE_MUTEX(ecryptfs_daemon_hash_mux);
static int ecryptfs_hash_bits;
#define ecryptfs_current_euid_hash(uid) \
 hash_long((unsigned long)from_kuid(&init_user_ns, current_euid()), ecryptfs_hash_bits)

static u32 ecryptfs_msg_counter;
static struct ecryptfs_msg_ctx *ecryptfs_msg_ctx_arr;

/**
 * ecryptfs_acquire_free_msg_ctx
 * @msg_ctx: The context that was acquired from the free list
 *
 * Acquires a context element from the free list and locks the mutex
 * on the context.  Sets the msg_ctx task to current.  Returns zero on
 * success; non-zero on error or upon failure to acquire a free
 * context element.  Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux
 * held.
 */
static int ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
{
 struct list_head *p;
 int rc;

 if (list_empty(&ecryptfs_msg_ctx_free_list)) {
  printk(KERN_WARNING "%s: The eCryptfs free "
         "context list is empty.  It may be helpful to "
         "specify the ecryptfs_message_buf_len "
         "parameter to be greater than the current "
         "value of [%d]\n", __func__, ecryptfs_message_buf_len);
  rc = -ENOMEM;
  goto out;
 }
 list_for_each(p, &ecryptfs_msg_ctx_free_list) {
  *msg_ctx = list_entry(p, struct ecryptfs_msg_ctx, node);
  if (mutex_trylock(&(*msg_ctx)->mux)) {
   (*msg_ctx)->task = current;
   rc = 0;
   goto out;
  }
 }
 rc = -ENOMEM;
out:
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc
 * @msg_ctx: The context to move from the free list to the alloc list
 *
 * Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux held.
 */
static void ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
{
 list_move(&msg_ctx->node, &ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
 msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING;
 msg_ctx->counter = ++ecryptfs_msg_counter;
}

/**
 * ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free
 * @msg_ctx: The context to move from the alloc list to the free list
 *
 * Must be called with ecryptfs_msg_ctx_lists_mux held.
 */
void ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
{
 list_move(&(msg_ctx->node), &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
 kfree(msg_ctx->msg);
 msg_ctx->msg = NULL;
 msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
}

/**
 * ecryptfs_find_daemon_by_euid
 * @daemon: If return value is zero, points to the desired daemon pointer
 *
 * Must be called with ecryptfs_daemon_hash_mux held.
 *
 * Search the hash list for the current effective user id.
 *
 * Returns zero if the user id exists in the list; non-zero otherwise.
 */
int ecryptfs_find_daemon_by_euid(struct ecryptfs_daemon **daemon)
{
 int rc;

 hlist_for_each_entry(*daemon,
       &ecryptfs_daemon_hash[ecryptfs_current_euid_hash()],
       euid_chain) {
  if (uid_eq((*daemon)->file->f_cred->euid, current_euid())) {
   rc = 0;
   goto out;
  }
 }
 rc = -EINVAL;
out:
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_spawn_daemon - Create and initialize a new daemon struct
 * @daemon: Pointer to set to newly allocated daemon struct
 * @file: File used when opening /dev/ecryptfs
 *
 * Must be called ceremoniously while in possession of
 * ecryptfs_sacred_daemon_hash_mux
 *
 * Returns zero on success; non-zero otherwise
 */
int
ecryptfs_spawn_daemon(struct ecryptfs_daemon **daemon, struct file *file)
{
 int rc = 0;

 (*daemon) = kzalloc(sizeof(**daemon), GFP_KERNEL);
 if (!(*daemon)) {
  rc = -ENOMEM;
  goto out;
 }
 (*daemon)->file = file;
 mutex_init(&(*daemon)->mux);
 INIT_LIST_HEAD(&(*daemon)->msg_ctx_out_queue);
 init_waitqueue_head(&(*daemon)->wait);
 (*daemon)->num_queued_msg_ctx = 0;
 hlist_add_head(&(*daemon)->euid_chain,
         &ecryptfs_daemon_hash[ecryptfs_current_euid_hash()]);
out:
 return rc;
}

/*
 * ecryptfs_exorcise_daemon - Destroy the daemon struct
 *
 * Must be called ceremoniously while in possession of
 * ecryptfs_daemon_hash_mux and the daemon's own mux.
 */
int ecryptfs_exorcise_daemon(struct ecryptfs_daemon *daemon)
{
 struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx, *msg_ctx_tmp;
 int rc = 0;

 mutex_lock(&daemon->mux);
 if ((daemon->flags & ECRYPTFS_DAEMON_IN_READ)
     || (daemon->flags & ECRYPTFS_DAEMON_IN_POLL)) {
  rc = -EBUSY;
  mutex_unlock(&daemon->mux);
  goto out;
 }
 list_for_each_entry_safe(msg_ctx, msg_ctx_tmp,
     &daemon->msg_ctx_out_queue, daemon_out_list) {
  list_del(&msg_ctx->daemon_out_list);
  daemon->num_queued_msg_ctx--;
  printk(KERN_WARNING "%s: Warning: dropping message that is in "
         "the out queue of a dying daemon\n", __func__);
  ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(msg_ctx);
 }
 hlist_del(&daemon->euid_chain);
 mutex_unlock(&daemon->mux);
 kfree_sensitive(daemon);
out:
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_process_response
 * @daemon: eCryptfs daemon object
 * @msg: The ecryptfs message received; the caller should sanity check
 *       msg->data_len and free the memory
 * @seq: The sequence number of the message; must match the sequence
 *       number for the existing message context waiting for this
 *       response
 *
 * Processes a response message after sending an operation request to
 * userspace. Some other process is awaiting this response. Before
 * sending out its first communications, the other process allocated a
 * msg_ctx from the ecryptfs_msg_ctx_arr at a particular index. The
 * response message contains this index so that we can copy over the
 * response message into the msg_ctx that the process holds a
 * reference to. The other process is going to wake up, check to see
 * that msg_ctx->state == ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE, and then
 * proceed to read off and process the response message. Returns zero
 * upon delivery to desired context element; non-zero upon delivery
 * failure or error.
 *
 * Returns zero on success; non-zero otherwise
 */
int ecryptfs_process_response(struct ecryptfs_daemon *daemon,
         struct ecryptfs_message *msg, u32 seq)
{
 struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx;
 size_t msg_size;
 int rc;

 if (msg->index >= ecryptfs_message_buf_len) {
  rc = -EINVAL;
  printk(KERN_ERR "%s: Attempt to reference "
         "context buffer at index [%d]; maximum "
         "allowable is [%d]\n", __func__, msg->index,
         (ecryptfs_message_buf_len - 1));
  goto out;
 }
 msg_ctx = &ecryptfs_msg_ctx_arr[msg->index];
 mutex_lock(&msg_ctx->mux);
 if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING) {
  rc = -EINVAL;
  printk(KERN_WARNING "%s: Desired context element is not "
         "pending a response\n", __func__);
  goto unlock;
 } else if (msg_ctx->counter != seq) {
  rc = -EINVAL;
  printk(KERN_WARNING "%s: Invalid message sequence; "
         "expected [%d]; received [%d]\n", __func__,
         msg_ctx->counter, seq);
  goto unlock;
 }
 msg_size = (sizeof(*msg) + msg->data_len);
 msg_ctx->msg = kmemdup(msg, msg_size, GFP_KERNEL);
 if (!msg_ctx->msg) {
  rc = -ENOMEM;
  goto unlock;
 }
 msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE;
 wake_up_process(msg_ctx->task);
 rc = 0;
unlock:
 mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
out:
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_send_message_locked
 * @data: The data to send
 * @data_len: The length of data
 * @msg_type: Type of message
 * @msg_ctx: The message context allocated for the send
 *
 * Must be called with ecryptfs_daemon_hash_mux held.
 *
 * Returns zero on success; non-zero otherwise
 */
static int
ecryptfs_send_message_locked(char *data, int data_len, u8 msg_type,
        struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
{
 struct ecryptfs_daemon *daemon;
 int rc;

 rc = ecryptfs_find_daemon_by_euid(&daemon);
 if (rc) {
  rc = -ENOTCONN;
  goto out;
 }
 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 rc = ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(msg_ctx);
 if (rc) {
  mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
  printk(KERN_WARNING "%s: Could not claim a free "
         "context element\n", __func__);
  goto out;
 }
 ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(*msg_ctx);
 mutex_unlock(&(*msg_ctx)->mux);
 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 rc = ecryptfs_send_miscdev(data, data_len, *msg_ctx, msg_type, 0,
       daemon);
 if (rc)
  printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to send message to "
         "userspace daemon; rc = [%d]\n", __func__, rc);
out:
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_send_message
 * @data: The data to send
 * @data_len: The length of data
 * @msg_ctx: The message context allocated for the send
 *
 * Grabs ecryptfs_daemon_hash_mux.
 *
 * Returns zero on success; non-zero otherwise
 */
int ecryptfs_send_message(char *data, int data_len,
     struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
{
 int rc;

 mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 rc = ecryptfs_send_message_locked(data, data_len, ECRYPTFS_MSG_REQUEST,
       msg_ctx);
 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 return rc;
}

/**
 * ecryptfs_wait_for_response
 * @msg_ctx: The context that was assigned when sending a message
 * @msg: The incoming message from userspace; not set if rc != 0
 *
 * Sleeps until awaken by ecryptfs_receive_message or until the amount
 * of time exceeds ecryptfs_message_wait_timeout.  If zero is
 * returned, msg will point to a valid message from userspace; a
 * non-zero value is returned upon failure to receive a message or an
 * error occurs. Callee must free @msg on success.
 */
int ecryptfs_wait_for_response(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx,
          struct ecryptfs_message **msg)
{
 signed long timeout = ecryptfs_message_wait_timeout * HZ;
 int rc = 0;

sleep:
 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 mutex_lock(&msg_ctx->mux);
 if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE) {
  if (timeout) {
   mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
   mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
   goto sleep;
  }
  rc = -ENOMSG;
 } else {
  *msg = msg_ctx->msg;
  msg_ctx->msg = NULL;
 }
 ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(msg_ctx);
 mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 return rc;
}

int __init ecryptfs_init_messaging(void)
{
 int i;
 int rc = 0;

 if (ecryptfs_number_of_users > ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS) {
  ecryptfs_number_of_users = ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS;
  printk(KERN_WARNING "%s: Specified number of users is "
         "too large, defaulting to [%d] users\n", __func__,
         ecryptfs_number_of_users);
 }
 mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 ecryptfs_hash_bits = 1;
 while (ecryptfs_number_of_users >> ecryptfs_hash_bits)
  ecryptfs_hash_bits++;
 ecryptfs_daemon_hash = kmalloc((sizeof(struct hlist_head)
     * (1 << ecryptfs_hash_bits)),
           GFP_KERNEL);
 if (!ecryptfs_daemon_hash) {
  rc = -ENOMEM;
  mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
  goto out;
 }
 for (i = 0; i < (1 << ecryptfs_hash_bits); i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&ecryptfs_daemon_hash[i]);
 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 ecryptfs_msg_ctx_arr = kmalloc((sizeof(struct ecryptfs_msg_ctx)
     * ecryptfs_message_buf_len),
           GFP_KERNEL);
 if (!ecryptfs_msg_ctx_arr) {
  kfree(ecryptfs_daemon_hash);
  rc = -ENOMEM;
  goto out;
 }
 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 ecryptfs_msg_counter = 0;
 for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
  INIT_LIST_HEAD(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node);
  INIT_LIST_HEAD(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].daemon_out_list);
  mutex_init(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
  mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
  ecryptfs_msg_ctx_arr[i].index = i;
  ecryptfs_msg_ctx_arr[i].state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
  ecryptfs_msg_ctx_arr[i].counter = 0;
  ecryptfs_msg_ctx_arr[i].task = NULL;
  ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg = NULL;
  list_add_tail(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node,
         &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
  mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
 }
 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 rc = ecryptfs_init_ecryptfs_miscdev();
 if (rc)
  ecryptfs_release_messaging();
out:
 return rc;
}

void ecryptfs_release_messaging(void)
{
 if (ecryptfs_msg_ctx_arr) {
  int i;

  mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
  for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
   mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
   kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg);
   mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
  }
  kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr);
  mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
 }
 if (ecryptfs_daemon_hash) {
  struct ecryptfs_daemon *daemon;
  struct hlist_node *n;
  int i;

  mutex_lock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
  for (i = 0; i < (1 << ecryptfs_hash_bits); i++) {
   int rc;

   hlist_for_each_entry_safe(daemon, n,
        &ecryptfs_daemon_hash[i],
        euid_chain) {
    rc = ecryptfs_exorcise_daemon(daemon);
    if (rc)
     printk(KERN_ERR "%s: Error whilst "
            "attempting to destroy daemon; "
            "rc = [%d]. Dazed and confused, "
            "but trying to continue.\n",
            __func__, rc);
   }
  }
  kfree(ecryptfs_daemon_hash);
  mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_hash_mux);
 }
 ecryptfs_destroy_ecryptfs_miscdev();
 return;
}