]> Git Repo - J-linux.git/blob - include/linux/uaccess.h
Merge tag 'riscv-for-linus-6.13-mw1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[J-linux.git] / include / linux / uaccess.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef __LINUX_UACCESS_H__
3 #define __LINUX_UACCESS_H__
4
5 #include <linux/fault-inject-usercopy.h>
6 #include <linux/instrumented.h>
7 #include <linux/minmax.h>
8 #include <linux/nospec.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/thread_info.h>
11
12 #include <asm/uaccess.h>
13
14 /*
15  * Architectures that support memory tagging (assigning tags to memory regions,
16  * embedding these tags into addresses that point to these memory regions, and
17  * checking that the memory and the pointer tags match on memory accesses)
18  * redefine this macro to strip tags from pointers.
19  *
20  * Passing down mm_struct allows to define untagging rules on per-process
21  * basis.
22  *
23  * It's defined as noop for architectures that don't support memory tagging.
24  */
25 #ifndef untagged_addr
26 #define untagged_addr(addr) (addr)
27 #endif
28
29 #ifndef untagged_addr_remote
30 #define untagged_addr_remote(mm, addr)  ({              \
31         mmap_assert_locked(mm);                         \
32         untagged_addr(addr);                            \
33 })
34 #endif
35
36 #ifdef masked_user_access_begin
37  #define can_do_masked_user_access() 1
38 #else
39  #define can_do_masked_user_access() 0
40  #define masked_user_access_begin(src) NULL
41  #define mask_user_address(src) (src)
42 #endif
43
44 /*
45  * Architectures should provide two primitives (raw_copy_{to,from}_user())
46  * and get rid of their private instances of copy_{to,from}_user() and
47  * __copy_{to,from}_user{,_inatomic}().
48  *
49  * raw_copy_{to,from}_user(to, from, size) should copy up to size bytes and
50  * return the amount left to copy.  They should assume that access_ok() has
51  * already been checked (and succeeded); they should *not* zero-pad anything.
52  * No KASAN or object size checks either - those belong here.
53  *
54  * Both of these functions should attempt to copy size bytes starting at from
55  * into the area starting at to.  They must not fetch or store anything
56  * outside of those areas.  Return value must be between 0 (everything
57  * copied successfully) and size (nothing copied).
58  *
59  * If raw_copy_{to,from}_user(to, from, size) returns N, size - N bytes starting
60  * at to must become equal to the bytes fetched from the corresponding area
61  * starting at from.  All data past to + size - N must be left unmodified.
62  *
63  * If copying succeeds, the return value must be 0.  If some data cannot be
64  * fetched, it is permitted to copy less than had been fetched; the only
65  * hard requirement is that not storing anything at all (i.e. returning size)
66  * should happen only when nothing could be copied.  In other words, you don't
67  * have to squeeze as much as possible - it is allowed, but not necessary.
68  *
69  * For raw_copy_from_user() to always points to kernel memory and no faults
70  * on store should happen.  Interpretation of from is affected by set_fs().
71  * For raw_copy_to_user() it's the other way round.
72  *
73  * Both can be inlined - it's up to architectures whether it wants to bother
74  * with that.  They should not be used directly; they are used to implement
75  * the 6 functions (copy_{to,from}_user(), __copy_{to,from}_user_inatomic())
76  * that are used instead.  Out of those, __... ones are inlined.  Plain
77  * copy_{to,from}_user() might or might not be inlined.  If you want them
78  * inlined, have asm/uaccess.h define INLINE_COPY_{TO,FROM}_USER.
79  *
80  * NOTE: only copy_from_user() zero-pads the destination in case of short copy.
81  * Neither __copy_from_user() nor __copy_from_user_inatomic() zero anything
82  * at all; their callers absolutely must check the return value.
83  *
84  * Biarch ones should also provide raw_copy_in_user() - similar to the above,
85  * but both source and destination are __user pointers (affected by set_fs()
86  * as usual) and both source and destination can trigger faults.
87  */
88
89 static __always_inline __must_check unsigned long
90 __copy_from_user_inatomic(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
91 {
92         unsigned long res;
93
94         instrument_copy_from_user_before(to, from, n);
95         check_object_size(to, n, false);
96         res = raw_copy_from_user(to, from, n);
97         instrument_copy_from_user_after(to, from, n, res);
98         return res;
99 }
100
101 static __always_inline __must_check unsigned long
102 __copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
103 {
104         unsigned long res;
105
106         might_fault();
107         instrument_copy_from_user_before(to, from, n);
108         if (should_fail_usercopy())
109                 return n;
110         check_object_size(to, n, false);
111         res = raw_copy_from_user(to, from, n);
112         instrument_copy_from_user_after(to, from, n, res);
113         return res;
114 }
115
116 /**
117  * __copy_to_user_inatomic: - Copy a block of data into user space, with less checking.
118  * @to:   Destination address, in user space.
119  * @from: Source address, in kernel space.
120  * @n:    Number of bytes to copy.
121  *
122  * Context: User context only.
123  *
124  * Copy data from kernel space to user space.  Caller must check
125  * the specified block with access_ok() before calling this function.
126  * The caller should also make sure he pins the user space address
127  * so that we don't result in page fault and sleep.
128  */
129 static __always_inline __must_check unsigned long
130 __copy_to_user_inatomic(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
131 {
132         if (should_fail_usercopy())
133                 return n;
134         instrument_copy_to_user(to, from, n);
135         check_object_size(from, n, true);
136         return raw_copy_to_user(to, from, n);
137 }
138
139 static __always_inline __must_check unsigned long
140 __copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
141 {
142         might_fault();
143         if (should_fail_usercopy())
144                 return n;
145         instrument_copy_to_user(to, from, n);
146         check_object_size(from, n, true);
147         return raw_copy_to_user(to, from, n);
148 }
149
150 /*
151  * Architectures that #define INLINE_COPY_TO_USER use this function
152  * directly in the normal copy_to/from_user(), the other ones go
153  * through an extern _copy_to/from_user(), which expands the same code
154  * here.
155  *
156  * Rust code always uses the extern definition.
157  */
158 static inline __must_check unsigned long
159 _inline_copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
160 {
161         unsigned long res = n;
162         might_fault();
163         if (should_fail_usercopy())
164                 goto fail;
165         if (can_do_masked_user_access())
166                 from = mask_user_address(from);
167         else {
168                 if (!access_ok(from, n))
169                         goto fail;
170                 /*
171                  * Ensure that bad access_ok() speculation will not
172                  * lead to nasty side effects *after* the copy is
173                  * finished:
174                  */
175                 barrier_nospec();
176         }
177         instrument_copy_from_user_before(to, from, n);
178         res = raw_copy_from_user(to, from, n);
179         instrument_copy_from_user_after(to, from, n, res);
180         if (likely(!res))
181                 return 0;
182 fail:
183         memset(to + (n - res), 0, res);
184         return res;
185 }
186 extern __must_check unsigned long
187 _copy_from_user(void *, const void __user *, unsigned long);
188
189 static inline __must_check unsigned long
190 _inline_copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
191 {
192         might_fault();
193         if (should_fail_usercopy())
194                 return n;
195         if (access_ok(to, n)) {
196                 instrument_copy_to_user(to, from, n);
197                 n = raw_copy_to_user(to, from, n);
198         }
199         return n;
200 }
201 extern __must_check unsigned long
202 _copy_to_user(void __user *, const void *, unsigned long);
203
204 static __always_inline unsigned long __must_check
205 copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
206 {
207         if (!check_copy_size(to, n, false))
208                 return n;
209 #ifdef INLINE_COPY_FROM_USER
210         return _inline_copy_from_user(to, from, n);
211 #else
212         return _copy_from_user(to, from, n);
213 #endif
214 }
215
216 static __always_inline unsigned long __must_check
217 copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
218 {
219         if (!check_copy_size(from, n, true))
220                 return n;
221
222 #ifdef INLINE_COPY_TO_USER
223         return _inline_copy_to_user(to, from, n);
224 #else
225         return _copy_to_user(to, from, n);
226 #endif
227 }
228
229 #ifndef copy_mc_to_kernel
230 /*
231  * Without arch opt-in this generic copy_mc_to_kernel() will not handle
232  * #MC (or arch equivalent) during source read.
233  */
234 static inline unsigned long __must_check
235 copy_mc_to_kernel(void *dst, const void *src, size_t cnt)
236 {
237         memcpy(dst, src, cnt);
238         return 0;
239 }
240 #endif
241
242 static __always_inline void pagefault_disabled_inc(void)
243 {
244         current->pagefault_disabled++;
245 }
246
247 static __always_inline void pagefault_disabled_dec(void)
248 {
249         current->pagefault_disabled--;
250 }
251
252 /*
253  * These routines enable/disable the pagefault handler. If disabled, it will
254  * not take any locks and go straight to the fixup table.
255  *
256  * User access methods will not sleep when called from a pagefault_disabled()
257  * environment.
258  */
259 static inline void pagefault_disable(void)
260 {
261         pagefault_disabled_inc();
262         /*
263          * make sure to have issued the store before a pagefault
264          * can hit.
265          */
266         barrier();
267 }
268
269 static inline void pagefault_enable(void)
270 {
271         /*
272          * make sure to issue those last loads/stores before enabling
273          * the pagefault handler again.
274          */
275         barrier();
276         pagefault_disabled_dec();
277 }
278
279 /*
280  * Is the pagefault handler disabled? If so, user access methods will not sleep.
281  */
282 static inline bool pagefault_disabled(void)
283 {
284         return current->pagefault_disabled != 0;
285 }
286
287 /*
288  * The pagefault handler is in general disabled by pagefault_disable() or
289  * when in irq context (via in_atomic()).
290  *
291  * This function should only be used by the fault handlers. Other users should
292  * stick to pagefault_disabled().
293  * Please NEVER use preempt_disable() to disable the fault handler. With
294  * !CONFIG_PREEMPT_COUNT, this is like a NOP. So the handler won't be disabled.
295  * in_atomic() will report different values based on !CONFIG_PREEMPT_COUNT.
296  */
297 #define faulthandler_disabled() (pagefault_disabled() || in_atomic())
298
299 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_SUBPAGE_FAULTS
300
301 /**
302  * probe_subpage_writeable: probe the user range for write faults at sub-page
303  *                          granularity (e.g. arm64 MTE)
304  * @uaddr: start of address range
305  * @size: size of address range
306  *
307  * Returns 0 on success, the number of bytes not probed on fault.
308  *
309  * It is expected that the caller checked for the write permission of each
310  * page in the range either by put_user() or GUP. The architecture port can
311  * implement a more efficient get_user() probing if the same sub-page faults
312  * are triggered by either a read or a write.
313  */
314 static inline size_t probe_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size)
315 {
316         return 0;
317 }
318
319 #endif /* CONFIG_ARCH_HAS_SUBPAGE_FAULTS */
320
321 #ifndef ARCH_HAS_NOCACHE_UACCESS
322
323 static inline __must_check unsigned long
324 __copy_from_user_inatomic_nocache(void *to, const void __user *from,
325                                   unsigned long n)
326 {
327         return __copy_from_user_inatomic(to, from, n);
328 }
329
330 #endif          /* ARCH_HAS_NOCACHE_UACCESS */
331
332 extern __must_check int check_zeroed_user(const void __user *from, size_t size);
333
334 /**
335  * copy_struct_from_user: copy a struct from userspace
336  * @dst:   Destination address, in kernel space. This buffer must be @ksize
337  *         bytes long.
338  * @ksize: Size of @dst struct.
339  * @src:   Source address, in userspace.
340  * @usize: (Alleged) size of @src struct.
341  *
342  * Copies a struct from userspace to kernel space, in a way that guarantees
343  * backwards-compatibility for struct syscall arguments (as long as future
344  * struct extensions are made such that all new fields are *appended* to the
345  * old struct, and zeroed-out new fields have the same meaning as the old
346  * struct).
347  *
348  * @ksize is just sizeof(*dst), and @usize should've been passed by userspace.
349  * The recommended usage is something like the following:
350  *
351  *   SYSCALL_DEFINE2(foobar, const struct foo __user *, uarg, size_t, usize)
352  *   {
353  *      int err;
354  *      struct foo karg = {};
355  *
356  *      if (usize > PAGE_SIZE)
357  *        return -E2BIG;
358  *      if (usize < FOO_SIZE_VER0)
359  *        return -EINVAL;
360  *
361  *      err = copy_struct_from_user(&karg, sizeof(karg), uarg, usize);
362  *      if (err)
363  *        return err;
364  *
365  *      // ...
366  *   }
367  *
368  * There are three cases to consider:
369  *  * If @usize == @ksize, then it's copied verbatim.
370  *  * If @usize < @ksize, then the userspace has passed an old struct to a
371  *    newer kernel. The rest of the trailing bytes in @dst (@ksize - @usize)
372  *    are to be zero-filled.
373  *  * If @usize > @ksize, then the userspace has passed a new struct to an
374  *    older kernel. The trailing bytes unknown to the kernel (@usize - @ksize)
375  *    are checked to ensure they are zeroed, otherwise -E2BIG is returned.
376  *
377  * Returns (in all cases, some data may have been copied):
378  *  * -E2BIG:  (@usize > @ksize) and there are non-zero trailing bytes in @src.
379  *  * -EFAULT: access to userspace failed.
380  */
381 static __always_inline __must_check int
382 copy_struct_from_user(void *dst, size_t ksize, const void __user *src,
383                       size_t usize)
384 {
385         size_t size = min(ksize, usize);
386         size_t rest = max(ksize, usize) - size;
387
388         /* Double check if ksize is larger than a known object size. */
389         if (WARN_ON_ONCE(ksize > __builtin_object_size(dst, 1)))
390                 return -E2BIG;
391
392         /* Deal with trailing bytes. */
393         if (usize < ksize) {
394                 memset(dst + size, 0, rest);
395         } else if (usize > ksize) {
396                 int ret = check_zeroed_user(src + size, rest);
397                 if (ret <= 0)
398                         return ret ?: -E2BIG;
399         }
400         /* Copy the interoperable parts of the struct. */
401         if (copy_from_user(dst, src, size))
402                 return -EFAULT;
403         return 0;
404 }
405
406 /**
407  * copy_struct_to_user: copy a struct to userspace
408  * @dst:   Destination address, in userspace. This buffer must be @ksize
409  *         bytes long.
410  * @usize: (Alleged) size of @dst struct.
411  * @src:   Source address, in kernel space.
412  * @ksize: Size of @src struct.
413  * @ignored_trailing: Set to %true if there was a non-zero byte in @src that
414  * userspace cannot see because they are using an smaller struct.
415  *
416  * Copies a struct from kernel space to userspace, in a way that guarantees
417  * backwards-compatibility for struct syscall arguments (as long as future
418  * struct extensions are made such that all new fields are *appended* to the
419  * old struct, and zeroed-out new fields have the same meaning as the old
420  * struct).
421  *
422  * Some syscalls may wish to make sure that userspace knows about everything in
423  * the struct, and if there is a non-zero value that userspce doesn't know
424  * about, they want to return an error (such as -EMSGSIZE) or have some other
425  * fallback (such as adding a "you're missing some information" flag). If
426  * @ignored_trailing is non-%NULL, it will be set to %true if there was a
427  * non-zero byte that could not be copied to userspace (ie. was past @usize).
428  *
429  * While unconditionally returning an error in this case is the simplest
430  * solution, for maximum backward compatibility you should try to only return
431  * -EMSGSIZE if the user explicitly requested the data that couldn't be copied.
432  * Note that structure sizes can change due to header changes and simple
433  * recompilations without code changes(!), so if you care about
434  * @ignored_trailing you probably want to make sure that any new field data is
435  * associated with a flag. Otherwise you might assume that a program knows
436  * about data it does not.
437  *
438  * @ksize is just sizeof(*src), and @usize should've been passed by userspace.
439  * The recommended usage is something like the following:
440  *
441  *   SYSCALL_DEFINE2(foobar, struct foo __user *, uarg, size_t, usize)
442  *   {
443  *      int err;
444  *      bool ignored_trailing;
445  *      struct foo karg = {};
446  *
447  *      if (usize > PAGE_SIZE)
448  *              return -E2BIG;
449  *      if (usize < FOO_SIZE_VER0)
450  *              return -EINVAL;
451  *
452  *      // ... modify karg somehow ...
453  *
454  *      err = copy_struct_to_user(uarg, usize, &karg, sizeof(karg),
455  *                                &ignored_trailing);
456  *      if (err)
457  *              return err;
458  *      if (ignored_trailing)
459  *              return -EMSGSIZE:
460  *
461  *      // ...
462  *   }
463  *
464  * There are three cases to consider:
465  *  * If @usize == @ksize, then it's copied verbatim.
466  *  * If @usize < @ksize, then the kernel is trying to pass userspace a newer
467  *    struct than it supports. Thus we only copy the interoperable portions
468  *    (@usize) and ignore the rest (but @ignored_trailing is set to %true if
469  *    any of the trailing (@ksize - @usize) bytes are non-zero).
470  *  * If @usize > @ksize, then the kernel is trying to pass userspace an older
471  *    struct than userspace supports. In order to make sure the
472  *    unknown-to-the-kernel fields don't contain garbage values, we zero the
473  *    trailing (@usize - @ksize) bytes.
474  *
475  * Returns (in all cases, some data may have been copied):
476  *  * -EFAULT: access to userspace failed.
477  */
478 static __always_inline __must_check int
479 copy_struct_to_user(void __user *dst, size_t usize, const void *src,
480                     size_t ksize, bool *ignored_trailing)
481 {
482         size_t size = min(ksize, usize);
483         size_t rest = max(ksize, usize) - size;
484
485         /* Double check if ksize is larger than a known object size. */
486         if (WARN_ON_ONCE(ksize > __builtin_object_size(src, 1)))
487                 return -E2BIG;
488
489         /* Deal with trailing bytes. */
490         if (usize > ksize) {
491                 if (clear_user(dst + size, rest))
492                         return -EFAULT;
493         }
494         if (ignored_trailing)
495                 *ignored_trailing = ksize < usize &&
496                         memchr_inv(src + size, 0, rest) != NULL;
497         /* Copy the interoperable parts of the struct. */
498         if (copy_to_user(dst, src, size))
499                 return -EFAULT;
500         return 0;
501 }
502
503 bool copy_from_kernel_nofault_allowed(const void *unsafe_src, size_t size);
504
505 long copy_from_kernel_nofault(void *dst, const void *src, size_t size);
506 long notrace copy_to_kernel_nofault(void *dst, const void *src, size_t size);
507
508 long copy_from_user_nofault(void *dst, const void __user *src, size_t size);
509 long notrace copy_to_user_nofault(void __user *dst, const void *src,
510                 size_t size);
511
512 long strncpy_from_kernel_nofault(char *dst, const void *unsafe_addr,
513                 long count);
514
515 long strncpy_from_user_nofault(char *dst, const void __user *unsafe_addr,
516                 long count);
517 long strnlen_user_nofault(const void __user *unsafe_addr, long count);
518
519 #ifndef __get_kernel_nofault
520 #define __get_kernel_nofault(dst, src, type, label)     \
521 do {                                                    \
522         type __user *p = (type __force __user *)(src);  \
523         type data;                                      \
524         if (__get_user(data, p))                        \
525                 goto label;                             \
526         *(type *)dst = data;                            \
527 } while (0)
528
529 #define __put_kernel_nofault(dst, src, type, label)     \
530 do {                                                    \
531         type __user *p = (type __force __user *)(dst);  \
532         type data = *(type *)src;                       \
533         if (__put_user(data, p))                        \
534                 goto label;                             \
535 } while (0)
536 #endif
537
538 /**
539  * get_kernel_nofault(): safely attempt to read from a location
540  * @val: read into this variable
541  * @ptr: address to read from
542  *
543  * Returns 0 on success, or -EFAULT.
544  */
545 #define get_kernel_nofault(val, ptr) ({                         \
546         const typeof(val) *__gk_ptr = (ptr);                    \
547         copy_from_kernel_nofault(&(val), __gk_ptr, sizeof(val));\
548 })
549
550 #ifndef user_access_begin
551 #define user_access_begin(ptr,len) access_ok(ptr, len)
552 #define user_access_end() do { } while (0)
553 #define unsafe_op_wrap(op, err) do { if (unlikely(op)) goto err; } while (0)
554 #define unsafe_get_user(x,p,e) unsafe_op_wrap(__get_user(x,p),e)
555 #define unsafe_put_user(x,p,e) unsafe_op_wrap(__put_user(x,p),e)
556 #define unsafe_copy_to_user(d,s,l,e) unsafe_op_wrap(__copy_to_user(d,s,l),e)
557 #define unsafe_copy_from_user(d,s,l,e) unsafe_op_wrap(__copy_from_user(d,s,l),e)
558 static inline unsigned long user_access_save(void) { return 0UL; }
559 static inline void user_access_restore(unsigned long flags) { }
560 #endif
561 #ifndef user_write_access_begin
562 #define user_write_access_begin user_access_begin
563 #define user_write_access_end user_access_end
564 #endif
565 #ifndef user_read_access_begin
566 #define user_read_access_begin user_access_begin
567 #define user_read_access_end user_access_end
568 #endif
569
570 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
571 void __noreturn usercopy_abort(const char *name, const char *detail,
572                                bool to_user, unsigned long offset,
573                                unsigned long len);
574 #endif
575
576 #endif          /* __LINUX_UACCESS_H__ */
This page took 0.058998 seconds and 4 git commands to generate.