Quelle  ebitmap.c   Sprache: C

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * Implementation of the extensible bitmap type.
 *
 * Author : Stephen Smalley, <stephen.smalley.work@gmail.com>
 */
/*
 * Updated: Hewlett-Packard <paul@paul-moore.com>
 *          Added support to import/export the NetLabel category bitmap
 *          (c) Copyright Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2006
 *
 * Updated: KaiGai Kohei <kaigai@ak.jp.nec.com>
 *          Applied standard bit operations to improve bitmap scanning.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/jhash.h>
#include <net/netlabel.h>
#include "ebitmap.h"
#include "policydb.h"

#define BITS_PER_U64 ((u32)(sizeof(u64) * 8))

static struct kmem_cache *ebitmap_node_cachep __ro_after_init;

bool ebitmap_equal(const struct ebitmap *e1, const struct ebitmap *e2)
{
 const struct ebitmap_node *n1, *n2;

 if (e1->highbit != e2->highbit)
  return false;

 n1 = e1->node;
 n2 = e2->node;
 while (n1 && n2 && (n1->startbit == n2->startbit) &&
        !memcmp(n1->maps, n2->maps, EBITMAP_SIZE / 8)) {
  n1 = n1->next;
  n2 = n2->next;
 }

 if (n1 || n2)
  return false;

 return true;
}

int ebitmap_cpy(struct ebitmap *dst, const struct ebitmap *src)
{
 struct ebitmap_node *new, *prev;
 const struct ebitmap_node *n;

 ebitmap_init(dst);
 n = src->node;
 prev = NULL;
 while (n) {
  new = kmem_cache_zalloc(ebitmap_node_cachep, GFP_ATOMIC);
  if (!new) {
   ebitmap_destroy(dst);
   return -ENOMEM;
  }
  new->startbit = n->startbit;
  memcpy(new->maps, n->maps, EBITMAP_SIZE / 8);
  new->next = NULL;
  if (prev)
   prev->next = new;
  else
   dst->node = new;
  prev = new;
  n = n->next;
 }

 dst->highbit = src->highbit;
 return 0;
}

int ebitmap_and(struct ebitmap *dst, const struct ebitmap *e1,
  const struct ebitmap *e2)
{
 struct ebitmap_node *n;
 u32 bit;
 int rc;

 ebitmap_init(dst);

 ebitmap_for_each_positive_bit(e1, n, bit)
 {
  if (ebitmap_get_bit(e2, bit)) {
   rc = ebitmap_set_bit(dst, bit, 1);
   if (rc < 0)
    return rc;
  }
 }
 return 0;
}

#ifdef CONFIG_NETLABEL
/**
 * ebitmap_netlbl_export - Export an ebitmap into a NetLabel category bitmap
 * @ebmap: the ebitmap to export
 * @catmap: the NetLabel category bitmap
 *
 * Description:
 * Export a SELinux extensibile bitmap into a NetLabel category bitmap.
 * Returns zero on success, negative values on error.
 *
 */
int ebitmap_netlbl_export(struct ebitmap *ebmap,
     struct netlbl_lsm_catmap **catmap)
{
 struct ebitmap_node *e_iter = ebmap->node;
 unsigned long e_map;
 u32 offset;
 unsigned int iter;
 int rc;

 if (e_iter == NULL) {
  *catmap = NULL;
  return 0;
 }

 if (*catmap != NULL)
  netlbl_catmap_free(*catmap);
 *catmap = NULL;

 while (e_iter) {
  offset = e_iter->startbit;
  for (iter = 0; iter < EBITMAP_UNIT_NUMS; iter++) {
   e_map = e_iter->maps[iter];
   if (e_map != 0) {
    rc = netlbl_catmap_setlong(catmap, offset,
          e_map, GFP_ATOMIC);
    if (rc != 0)
     goto netlbl_export_failure;
   }
   offset += EBITMAP_UNIT_SIZE;
  }
  e_iter = e_iter->next;
 }

 return 0;

netlbl_export_failure:
 netlbl_catmap_free(*catmap);
 return -ENOMEM;
}

/**
 * ebitmap_netlbl_import - Import a NetLabel category bitmap into an ebitmap
 * @ebmap: the ebitmap to import
 * @catmap: the NetLabel category bitmap
 *
 * Description:
 * Import a NetLabel category bitmap into a SELinux extensibile bitmap.
 * Returns zero on success, negative values on error.
 *
 */
int ebitmap_netlbl_import(struct ebitmap *ebmap,
     struct netlbl_lsm_catmap *catmap)
{
 int rc;
 struct ebitmap_node *e_iter = NULL;
 struct ebitmap_node *e_prev = NULL;
 u32 offset = 0, idx;
 unsigned long bitmap;

 for (;;) {
  rc = netlbl_catmap_getlong(catmap, &offset, &bitmap);
  if (rc < 0)
   goto netlbl_import_failure;
  if (offset == (u32)-1)
   return 0;

  /* don't waste ebitmap space if the netlabel bitmap is empty */
  if (bitmap == 0) {
   offset += EBITMAP_UNIT_SIZE;
   continue;
  }

  if (e_iter == NULL ||
      offset >= e_iter->startbit + EBITMAP_SIZE) {
   e_prev = e_iter;
   e_iter = kmem_cache_zalloc(ebitmap_node_cachep,
         GFP_ATOMIC);
   if (e_iter == NULL)
    goto netlbl_import_failure;
   e_iter->startbit = offset - (offset % EBITMAP_SIZE);
   if (e_prev == NULL)
    ebmap->node = e_iter;
   else
    e_prev->next = e_iter;
   ebmap->highbit = e_iter->startbit + EBITMAP_SIZE;
  }

  /* offset will always be aligned to an unsigned long */
  idx = EBITMAP_NODE_INDEX(e_iter, offset);
  e_iter->maps[idx] = bitmap;

  /* next */
  offset += EBITMAP_UNIT_SIZE;
 }

 /* NOTE: we should never reach this return */
 return 0;

netlbl_import_failure:
 ebitmap_destroy(ebmap);
 return -ENOMEM;
}
#endif /* CONFIG_NETLABEL */

/*
 * Check to see if all the bits set in e2 are also set in e1. Optionally,
 * if last_e2bit is non-zero, the highest set bit in e2 cannot exceed
 * last_e2bit.
 */
int ebitmap_contains(const struct ebitmap *e1, const struct ebitmap *e2,
       u32 last_e2bit)
{
 const struct ebitmap_node *n1, *n2;
 int i;

 if (e1->highbit < e2->highbit)
  return 0;

 n1 = e1->node;
 n2 = e2->node;

 while (n1 && n2 && (n1->startbit <= n2->startbit)) {
  if (n1->startbit < n2->startbit) {
   n1 = n1->next;
   continue;
  }
  for (i = EBITMAP_UNIT_NUMS - 1; (i >= 0) && !n2->maps[i];)
   i--; /* Skip trailing NULL map entries */
  if (last_e2bit && (i >= 0)) {
   u32 lastsetbit = n2->startbit + i * EBITMAP_UNIT_SIZE +
      __fls(n2->maps[i]);
   if (lastsetbit > last_e2bit)
    return 0;
  }

  while (i >= 0) {
   if ((n1->maps[i] & n2->maps[i]) != n2->maps[i])
    return 0;
   i--;
  }

  n1 = n1->next;
  n2 = n2->next;
 }

 if (n2)
  return 0;

 return 1;
}

int ebitmap_get_bit(const struct ebitmap *e, u32 bit)
{
 const struct ebitmap_node *n;

 if (e->highbit < bit)
  return 0;

 n = e->node;
 while (n && (n->startbit <= bit)) {
  if ((n->startbit + EBITMAP_SIZE) > bit)
   return ebitmap_node_get_bit(n, bit);
  n = n->next;
 }

 return 0;
}

int ebitmap_set_bit(struct ebitmap *e, u32 bit, int value)
{
 struct ebitmap_node *n, *prev, *new;

 prev = NULL;
 n = e->node;
 while (n && n->startbit <= bit) {
  if ((n->startbit + EBITMAP_SIZE) > bit) {
   if (value) {
    ebitmap_node_set_bit(n, bit);
   } else {
    u32 s;

    ebitmap_node_clr_bit(n, bit);

    s = find_first_bit(n->maps, EBITMAP_SIZE);
    if (s < EBITMAP_SIZE)
     return 0;

    /* drop this node from the bitmap */
    if (!n->next) {
     /*
      * this was the highest map
      * within the bitmap
 */
     if (prev)
      e->highbit = prev->startbit +
            EBITMAP_SIZE;
     else
      e->highbit = 0;
    }
    if (prev)
     prev->next = n->next;
    else
     e->node = n->next;
    kmem_cache_free(ebitmap_node_cachep, n);
   }
   return 0;
  }
  prev = n;
  n = n->next;
 }

 if (!value)
  return 0;

 new = kmem_cache_zalloc(ebitmap_node_cachep, GFP_ATOMIC);
 if (!new)
  return -ENOMEM;

 new->startbit = bit - (bit % EBITMAP_SIZE);
 ebitmap_node_set_bit(new, bit);

 if (!n)
  /* this node will be the highest map within the bitmap */
  e->highbit = new->startbit + EBITMAP_SIZE;

 if (prev) {
  new->next = prev->next;
  prev->next = new;
 } else {
  new->next = e->node;
  e->node = new;
 }

 return 0;
}

void ebitmap_destroy(struct ebitmap *e)
{
 struct ebitmap_node *n, *temp;

 if (!e)
  return;

 n = e->node;
 while (n) {
  temp = n;
  n = n->next;
  kmem_cache_free(ebitmap_node_cachep, temp);
 }

 e->highbit = 0;
 e->node = NULL;
}

int ebitmap_read(struct ebitmap *e, struct policy_file *fp)
{
 struct ebitmap_node *n = NULL;
 u32 mapunit, count, startbit, index, i;
 __le32 ebitmap_start;
 u64 map;
 __le64 mapbits;
 __le32 buf[3];
 int rc;

 ebitmap_init(e);

 rc = next_entry(buf, fp, sizeof buf);
 if (rc < 0)
  goto out;

 mapunit = le32_to_cpu(buf[0]);
 e->highbit = le32_to_cpu(buf[1]);
 count = le32_to_cpu(buf[2]);

 if (mapunit != BITS_PER_U64) {
  pr_err("SELinux: ebitmap: map size %u does not "
         "match my size %u (high bit was %u)\n",
         mapunit, BITS_PER_U64, e->highbit);
  goto bad;
 }

 /* round up e->highbit */
 e->highbit += EBITMAP_SIZE - 1;
 e->highbit -= (e->highbit % EBITMAP_SIZE);

 if (!e->highbit) {
  e->node = NULL;
  goto ok;
 }

 if (e->highbit && !count)
  goto bad;

 for (i = 0; i < count; i++) {
  rc = next_entry(&ebitmap_start, fp, sizeof(u32));
  if (rc < 0) {
   pr_err("SELinux: ebitmap: truncated map\n");
   goto bad;
  }
  startbit = le32_to_cpu(ebitmap_start);

  if (startbit & (mapunit - 1)) {
   pr_err("SELinux: ebitmap start bit (%u) is "
          "not a multiple of the map unit size (%u)\n",
          startbit, mapunit);
   goto bad;
  }
  if (startbit > e->highbit - mapunit) {
   pr_err("SELinux: ebitmap start bit (%u) is "
          "beyond the end of the bitmap (%u)\n",
          startbit, (e->highbit - mapunit));
   goto bad;
  }

  if (!n || startbit >= n->startbit + EBITMAP_SIZE) {
   struct ebitmap_node *tmp;
   tmp = kmem_cache_zalloc(ebitmap_node_cachep,
      GFP_KERNEL);
   if (!tmp) {
    pr_err("SELinux: ebitmap: out of memory\n");
    rc = -ENOMEM;
    goto bad;
   }
   /* round down */
   tmp->startbit = startbit - (startbit % EBITMAP_SIZE);
   if (n)
    n->next = tmp;
   else
    e->node = tmp;
   n = tmp;
  } else if (startbit <= n->startbit) {
   pr_err("SELinux: ebitmap: start bit %u"
          " comes after start bit %u\n",
          startbit, n->startbit);
   goto bad;
  }

  rc = next_entry(&mapbits, fp, sizeof(u64));
  if (rc < 0) {
   pr_err("SELinux: ebitmap: truncated map\n");
   goto bad;
  }
  map = le64_to_cpu(mapbits);
  if (!map) {
   pr_err("SELinux: ebitmap: empty map\n");
   goto bad;
  }

  index = (startbit - n->startbit) / EBITMAP_UNIT_SIZE;
  while (map) {
   n->maps[index++] = map & (-1UL);
   map = EBITMAP_SHIFT_UNIT_SIZE(map);
  }
 }

 if (n && n->startbit + EBITMAP_SIZE != e->highbit) {
  pr_err("SELinux: ebitmap: high bit %u is not equal to the expected value %zu\n",
         e->highbit, n->startbit + EBITMAP_SIZE);
  goto bad;
 }

ok:
 rc = 0;
out:
 return rc;
bad:
 if (!rc)
  rc = -EINVAL;
 ebitmap_destroy(e);
 goto out;
}

int ebitmap_write(const struct ebitmap *e, struct policy_file *fp)
{
 struct ebitmap_node *n;
 u32 bit, count, last_bit, last_startbit;
 __le32 buf[3];
 u64 map;
 int rc;

 buf[0] = cpu_to_le32(BITS_PER_U64);

 count = 0;
 last_bit = 0;
 last_startbit = U32_MAX;
 ebitmap_for_each_positive_bit(e, n, bit)
 {
  if (last_startbit == U32_MAX ||
      rounddown(bit, BITS_PER_U64) > last_startbit) {
   count++;
   last_startbit = rounddown(bit, BITS_PER_U64);
  }
  last_bit = roundup(bit + 1, BITS_PER_U64);
 }
 buf[1] = cpu_to_le32(last_bit);
 buf[2] = cpu_to_le32(count);

 rc = put_entry(buf, sizeof(u32), 3, fp);
 if (rc)
  return rc;

 map = 0;
 last_startbit = U32_MAX;
 ebitmap_for_each_positive_bit(e, n, bit)
 {
  if (last_startbit == U32_MAX ||
      rounddown(bit, BITS_PER_U64) > last_startbit) {
   __le64 buf64[1];

   /* this is the very first bit */
   if (!map) {
    last_startbit = rounddown(bit, BITS_PER_U64);
    map = (u64)1 << (bit - last_startbit);
    continue;
   }

   /* write the last node */
   buf[0] = cpu_to_le32(last_startbit);
   rc = put_entry(buf, sizeof(u32), 1, fp);
   if (rc)
    return rc;

   buf64[0] = cpu_to_le64(map);
   rc = put_entry(buf64, sizeof(u64), 1, fp);
   if (rc)
    return rc;

   /* set up for the next node */
   map = 0;
   last_startbit = rounddown(bit, BITS_PER_U64);
  }
  map |= (u64)1 << (bit - last_startbit);
 }
 /* write the last node */
 if (map) {
  __le64 buf64[1];

  /* write the last node */
  buf[0] = cpu_to_le32(last_startbit);
  rc = put_entry(buf, sizeof(u32), 1, fp);
  if (rc)
   return rc;

  buf64[0] = cpu_to_le64(map);
  rc = put_entry(buf64, sizeof(u64), 1, fp);
  if (rc)
   return rc;
 }
 return 0;
}

u32 ebitmap_hash(const struct ebitmap *e, u32 hash)
{
 struct ebitmap_node *node;

 /* need to change hash even if ebitmap is empty */
 hash = jhash_1word(e->highbit, hash);
 for (node = e->node; node; node = node->next) {
  hash = jhash_1word(node->startbit, hash);
  hash = jhash(node->maps, sizeof(node->maps), hash);
 }
 return hash;
}

void __init ebitmap_cache_init(void)
{
 ebitmap_node_cachep = KMEM_CACHE(ebitmap_node, SLAB_PANIC);
}