Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * linux/fs/pipe.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1991, 1992, 1999 Linus Torvalds
6 : : */
7 : :
8 : : #include <linux/mm.h>
9 : : #include <linux/file.h>
10 : : #include <linux/poll.h>
11 : : #include <linux/slab.h>
12 : : #include <linux/module.h>
13 : : #include <linux/init.h>
14 : : #include <linux/fs.h>
15 : : #include <linux/log2.h>
16 : : #include <linux/mount.h>
17 : : #include <linux/pseudo_fs.h>
18 : : #include <linux/magic.h>
19 : : #include <linux/pipe_fs_i.h>
20 : : #include <linux/uio.h>
21 : : #include <linux/highmem.h>
22 : : #include <linux/pagemap.h>
23 : : #include <linux/audit.h>
24 : : #include <linux/syscalls.h>
25 : : #include <linux/fcntl.h>
26 : : #include <linux/memcontrol.h>
27 : :
28 : : #include <linux/uaccess.h>
29 : : #include <asm/ioctls.h>
30 : :
31 : : #include "internal.h"
32 : :
33 : : /*
34 : : * The max size that a non-root user is allowed to grow the pipe. Can
35 : : * be set by root in /proc/sys/fs/pipe-max-size
36 : : */
37 : : unsigned int pipe_max_size = 1048576;
38 : :
39 : : /* Maximum allocatable pages per user. Hard limit is unset by default, soft
40 : : * matches default values.
41 : : */
42 : : unsigned long pipe_user_pages_hard;
43 : : unsigned long pipe_user_pages_soft = PIPE_DEF_BUFFERS * INR_OPEN_CUR;
44 : :
45 : : /*
46 : : * We use head and tail indices that aren't masked off, except at the point of
47 : : * dereference, but rather they're allowed to wrap naturally. This means there
48 : : * isn't a dead spot in the buffer, but the ring has to be a power of two and
49 : : * <= 2^31.
50 : : * -- David Howells 2019-09-23.
51 : : *
52 : : * Reads with count = 0 should always return 0.
53 : : * -- Julian Bradfield 1999-06-07.
54 : : *
55 : : * FIFOs and Pipes now generate SIGIO for both readers and writers.
56 : : * -- Jeremy Elson <jelson@circlemud.org> 2001-08-16
57 : : *
58 : : * pipe_read & write cleanup
59 : : * -- Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com> 2002-05-09
60 : : */
61 : :
62 : 52 : static void pipe_lock_nested(struct pipe_inode_info *pipe, int subclass)
63 : : {
64 : 52 : if (pipe->files)
65 : 0 : mutex_lock_nested(&pipe->mutex, subclass);
66 : : }
67 : :
68 : 52 : void pipe_lock(struct pipe_inode_info *pipe)
69 : : {
70 : : /*
71 : : * pipe_lock() nests non-pipe inode locks (for writing to a file)
72 : : */
73 [ - + ]: 52 : pipe_lock_nested(pipe, I_MUTEX_PARENT);
74 : 52 : }
75 : : EXPORT_SYMBOL(pipe_lock);
76 : :
77 : 52 : void pipe_unlock(struct pipe_inode_info *pipe)
78 : : {
79 [ - + ]: 52 : if (pipe->files)
80 : 0 : mutex_unlock(&pipe->mutex);
81 : 52 : }
82 : : EXPORT_SYMBOL(pipe_unlock);
83 : :
84 : 79370 : static inline void __pipe_lock(struct pipe_inode_info *pipe)
85 : : {
86 : 79370 : mutex_lock_nested(&pipe->mutex, I_MUTEX_PARENT);
87 : : }
88 : :
89 : 79370 : static inline void __pipe_unlock(struct pipe_inode_info *pipe)
90 : : {
91 : 79370 : mutex_unlock(&pipe->mutex);
92 : : }
93 : :
94 : 0 : void pipe_double_lock(struct pipe_inode_info *pipe1,
95 : : struct pipe_inode_info *pipe2)
96 : : {
97 [ # # ]: 0 : BUG_ON(pipe1 == pipe2);
98 : :
99 [ # # ]: 0 : if (pipe1 < pipe2) {
100 [ # # ]: 0 : pipe_lock_nested(pipe1, I_MUTEX_PARENT);
101 [ # # ]: 0 : pipe_lock_nested(pipe2, I_MUTEX_CHILD);
102 : : } else {
103 [ # # ]: 0 : pipe_lock_nested(pipe2, I_MUTEX_PARENT);
104 [ # # ]: 0 : pipe_lock_nested(pipe1, I_MUTEX_CHILD);
105 : : }
106 : 0 : }
107 : :
108 : : /* Drop the inode semaphore and wait for a pipe event, atomically */
109 : 0 : void pipe_wait(struct pipe_inode_info *pipe)
110 : : {
111 : 0 : DEFINE_WAIT(rdwait);
112 : 0 : DEFINE_WAIT(wrwait);
113 : :
114 : : /*
115 : : * Pipes are system-local resources, so sleeping on them
116 : : * is considered a noninteractive wait:
117 : : */
118 : 0 : prepare_to_wait(&pipe->rd_wait, &rdwait, TASK_INTERRUPTIBLE);
119 : 0 : prepare_to_wait(&pipe->wr_wait, &wrwait, TASK_INTERRUPTIBLE);
120 [ # # ]: 0 : pipe_unlock(pipe);
121 : 0 : schedule();
122 : 0 : finish_wait(&pipe->rd_wait, &rdwait);
123 : 0 : finish_wait(&pipe->wr_wait, &wrwait);
124 [ # # ]: 0 : pipe_lock(pipe);
125 : 0 : }
126 : :
127 : 136 : static void anon_pipe_buf_release(struct pipe_inode_info *pipe,
128 : : struct pipe_buffer *buf)
129 : : {
130 : 136 : struct page *page = buf->page;
131 : :
132 : : /*
133 : : * If nobody else uses this page, and we don't already have a
134 : : * temporary page, let's keep track of it as a one-deep
135 : : * allocation cache. (Otherwise just release our reference to it)
136 : : */
137 [ - + + - : 272 : if (page_count(page) == 1 && !pipe->tmp_page)
+ - ]
138 : 136 : pipe->tmp_page = page;
139 : : else
140 : 0 : put_page(page);
141 : 136 : }
142 : :
143 : 0 : static int anon_pipe_buf_steal(struct pipe_inode_info *pipe,
144 : : struct pipe_buffer *buf)
145 : : {
146 : 0 : struct page *page = buf->page;
147 : :
148 [ # # # # ]: 0 : if (page_count(page) == 1) {
149 [ # # ]: 0 : memcg_kmem_uncharge(page, 0);
150 [ # # ]: 0 : __SetPageLocked(page);
151 : 0 : return 0;
152 : : }
153 : : return 1;
154 : : }
155 : :
156 : : /**
157 : : * generic_pipe_buf_steal - attempt to take ownership of a &pipe_buffer
158 : : * @pipe: the pipe that the buffer belongs to
159 : : * @buf: the buffer to attempt to steal
160 : : *
161 : : * Description:
162 : : * This function attempts to steal the &struct page attached to
163 : : * @buf. If successful, this function returns 0 and returns with
164 : : * the page locked. The caller may then reuse the page for whatever
165 : : * he wishes; the typical use is insertion into a different file
166 : : * page cache.
167 : : */
168 : 0 : int generic_pipe_buf_steal(struct pipe_inode_info *pipe,
169 : : struct pipe_buffer *buf)
170 : : {
171 : 0 : struct page *page = buf->page;
172 : :
173 : : /*
174 : : * A reference of one is golden, that means that the owner of this
175 : : * page is the only one holding a reference to it. lock the page
176 : : * and return OK.
177 : : */
178 [ # # # # ]: 0 : if (page_count(page) == 1) {
179 : 0 : lock_page(page);
180 : 0 : return 0;
181 : : }
182 : :
183 : : return 1;
184 : : }
185 : : EXPORT_SYMBOL(generic_pipe_buf_steal);
186 : :
187 : : /**
188 : : * generic_pipe_buf_get - get a reference to a &struct pipe_buffer
189 : : * @pipe: the pipe that the buffer belongs to
190 : : * @buf: the buffer to get a reference to
191 : : *
192 : : * Description:
193 : : * This function grabs an extra reference to @buf. It's used in
194 : : * in the tee() system call, when we duplicate the buffers in one
195 : : * pipe into another.
196 : : */
197 : 0 : bool generic_pipe_buf_get(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf)
198 : : {
199 : 0 : return try_get_page(buf->page);
200 : : }
201 : : EXPORT_SYMBOL(generic_pipe_buf_get);
202 : :
203 : : /**
204 : : * generic_pipe_buf_confirm - verify contents of the pipe buffer
205 : : * @info: the pipe that the buffer belongs to
206 : : * @buf: the buffer to confirm
207 : : *
208 : : * Description:
209 : : * This function does nothing, because the generic pipe code uses
210 : : * pages that are always good when inserted into the pipe.
211 : : */
212 : 143 : int generic_pipe_buf_confirm(struct pipe_inode_info *info,
213 : : struct pipe_buffer *buf)
214 : : {
215 : 143 : return 0;
216 : : }
217 : : EXPORT_SYMBOL(generic_pipe_buf_confirm);
218 : :
219 : : /**
220 : : * generic_pipe_buf_release - put a reference to a &struct pipe_buffer
221 : : * @pipe: the pipe that the buffer belongs to
222 : : * @buf: the buffer to put a reference to
223 : : *
224 : : * Description:
225 : : * This function releases a reference to @buf.
226 : : */
227 : 0 : void generic_pipe_buf_release(struct pipe_inode_info *pipe,
228 : : struct pipe_buffer *buf)
229 : : {
230 : 0 : put_page(buf->page);
231 : 0 : }
232 : : EXPORT_SYMBOL(generic_pipe_buf_release);
233 : :
234 : : /* New data written to a pipe may be appended to a buffer with this type. */
235 : : static const struct pipe_buf_operations anon_pipe_buf_ops = {
236 : : .confirm = generic_pipe_buf_confirm,
237 : : .release = anon_pipe_buf_release,
238 : : .steal = anon_pipe_buf_steal,
239 : : .get = generic_pipe_buf_get,
240 : : };
241 : :
242 : : static const struct pipe_buf_operations anon_pipe_buf_nomerge_ops = {
243 : : .confirm = generic_pipe_buf_confirm,
244 : : .release = anon_pipe_buf_release,
245 : : .steal = anon_pipe_buf_steal,
246 : : .get = generic_pipe_buf_get,
247 : : };
248 : :
249 : : static const struct pipe_buf_operations packet_pipe_buf_ops = {
250 : : .confirm = generic_pipe_buf_confirm,
251 : : .release = anon_pipe_buf_release,
252 : : .steal = anon_pipe_buf_steal,
253 : : .get = generic_pipe_buf_get,
254 : : };
255 : :
256 : : /**
257 : : * pipe_buf_mark_unmergeable - mark a &struct pipe_buffer as unmergeable
258 : : * @buf: the buffer to mark
259 : : *
260 : : * Description:
261 : : * This function ensures that no future writes will be merged into the
262 : : * given &struct pipe_buffer. This is necessary when multiple pipe buffers
263 : : * share the same backing page.
264 : : */
265 : 0 : void pipe_buf_mark_unmergeable(struct pipe_buffer *buf)
266 : : {
267 [ # # ]: 0 : if (buf->ops == &anon_pipe_buf_ops)
268 : 0 : buf->ops = &anon_pipe_buf_nomerge_ops;
269 : 0 : }
270 : :
271 : 7 : static bool pipe_buf_can_merge(struct pipe_buffer *buf)
272 : : {
273 : 7 : return buf->ops == &anon_pipe_buf_ops;
274 : : }
275 : :
276 : : /* Done while waiting without holding the pipe lock - thus the READ_ONCE() */
277 : 492 : static inline bool pipe_readable(const struct pipe_inode_info *pipe)
278 : : {
279 : 492 : unsigned int head = READ_ONCE(pipe->head);
280 : 492 : unsigned int tail = READ_ONCE(pipe->tail);
281 : 492 : unsigned int writers = READ_ONCE(pipe->writers);
282 : :
283 [ + - + - : 492 : return !pipe_empty(head, tail) || !writers;
+ + + + ]
284 : : }
285 : :
286 : : static ssize_t
287 : 78400 : pipe_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
288 : : {
289 [ + - ]: 78400 : size_t total_len = iov_iter_count(to);
290 : 78400 : struct file *filp = iocb->ki_filp;
291 : 78400 : struct pipe_inode_info *pipe = filp->private_data;
292 : 78400 : bool was_full, wake_next_reader = false;
293 : 78400 : ssize_t ret;
294 : :
295 : : /* Null read succeeds. */
296 [ + - ]: 78400 : if (unlikely(total_len == 0))
297 : : return 0;
298 : :
299 : 78400 : ret = 0;
300 : 78400 : __pipe_lock(pipe);
301 : :
302 : : /*
303 : : * We only wake up writers if the pipe was full when we started
304 : : * reading in order to avoid unnecessary wakeups.
305 : : *
306 : : * But when we do wake up writers, we do so using a sync wakeup
307 : : * (WF_SYNC), because we want them to get going and generate more
308 : : * data for us.
309 : : */
310 : 78400 : was_full = pipe_full(pipe->head, pipe->tail, pipe->max_usage);
311 : 78564 : for (;;) {
312 : 78564 : unsigned int head = pipe->head;
313 : 78564 : unsigned int tail = pipe->tail;
314 : 78564 : unsigned int mask = pipe->ring_size - 1;
315 : :
316 [ + + ]: 78564 : if (!pipe_empty(head, tail)) {
317 : 136 : struct pipe_buffer *buf = &pipe->bufs[tail & mask];
318 : 136 : size_t chars = buf->len;
319 : 136 : size_t written;
320 : 136 : int error;
321 : :
322 : 136 : if (chars > total_len)
323 : : chars = total_len;
324 : :
325 : 136 : error = pipe_buf_confirm(pipe, buf);
326 [ - + ]: 136 : if (error) {
327 [ # # ]: 0 : if (!ret)
328 : 0 : ret = error;
329 : : break;
330 : : }
331 : :
332 : 136 : written = copy_page_to_iter(buf->page, buf->offset, chars, to);
333 [ - + ]: 136 : if (unlikely(written < chars)) {
334 [ # # ]: 0 : if (!ret)
335 : 0 : ret = -EFAULT;
336 : : break;
337 : : }
338 : 136 : ret += chars;
339 : 136 : buf->offset += chars;
340 : 136 : buf->len -= chars;
341 : :
342 : : /* Was it a packet buffer? Clean up and exit */
343 [ - + ]: 136 : if (buf->flags & PIPE_BUF_FLAG_PACKET) {
344 : 0 : total_len = chars;
345 : 0 : buf->len = 0;
346 : : }
347 : :
348 [ + - ]: 136 : if (!buf->len) {
349 : 136 : pipe_buf_release(pipe, buf);
350 : 136 : spin_lock_irq(&pipe->rd_wait.lock);
351 : 136 : tail++;
352 : 136 : pipe->tail = tail;
353 : 136 : spin_unlock_irq(&pipe->rd_wait.lock);
354 : : }
355 : 136 : total_len -= chars;
356 [ + - ]: 136 : if (!total_len)
357 : : break; /* common path: read succeeded */
358 [ - + ]: 136 : if (!pipe_empty(head, tail)) /* More to do? */
359 : 0 : continue;
360 : : }
361 : :
362 [ + + ]: 78564 : if (!pipe->writers)
363 : : break;
364 [ + + ]: 290 : if (ret)
365 : : break;
366 [ + - ]: 164 : if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) {
367 : : ret = -EAGAIN;
368 : : break;
369 : : }
370 : 164 : __pipe_unlock(pipe);
371 : :
372 : : /*
373 : : * We only get here if we didn't actually read anything.
374 : : *
375 : : * However, we could have seen (and removed) a zero-sized
376 : : * pipe buffer, and might have made space in the buffers
377 : : * that way.
378 : : *
379 : : * You can't make zero-sized pipe buffers by doing an empty
380 : : * write (not even in packet mode), but they can happen if
381 : : * the writer gets an EFAULT when trying to fill a buffer
382 : : * that already got allocated and inserted in the buffer
383 : : * array.
384 : : *
385 : : * So we still need to wake up any pending writers in the
386 : : * _very_ unlikely case that the pipe was full, but we got
387 : : * no data.
388 : : */
389 [ - + ]: 164 : if (unlikely(was_full)) {
390 : 0 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->wr_wait, EPOLLOUT | EPOLLWRNORM);
391 : 0 : kill_fasync(&pipe->fasync_writers, SIGIO, POLL_OUT);
392 : : }
393 : :
394 : : /*
395 : : * But because we didn't read anything, at this point we can
396 : : * just return directly with -ERESTARTSYS if we're interrupted,
397 : : * since we've done any required wakeups and there's no need
398 : : * to mark anything accessed. And we've dropped the lock.
399 : : */
400 [ + - + - : 656 : if (wait_event_interruptible_exclusive(pipe->rd_wait, pipe_readable(pipe)) < 0)
+ + + + -
+ + - ]
401 : : return -ERESTARTSYS;
402 : :
403 : 164 : __pipe_lock(pipe);
404 : 164 : was_full = pipe_full(pipe->head, pipe->tail, pipe->max_usage);
405 : 164 : wake_next_reader = true;
406 : : }
407 [ + - ]: 78400 : if (pipe_empty(pipe->head, pipe->tail))
408 : 78400 : wake_next_reader = false;
409 : 78400 : __pipe_unlock(pipe);
410 : :
411 [ - + ]: 78400 : if (was_full) {
412 : 0 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->wr_wait, EPOLLOUT | EPOLLWRNORM);
413 : 0 : kill_fasync(&pipe->fasync_writers, SIGIO, POLL_OUT);
414 : : }
415 [ - + ]: 78400 : if (wake_next_reader)
416 : 0 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->rd_wait, EPOLLIN | EPOLLRDNORM);
417 [ + + ]: 78400 : if (ret > 0)
418 [ + - ]: 136 : file_accessed(filp);
419 : : return ret;
420 : : }
421 : :
422 : 136 : static inline int is_packetized(struct file *file)
423 : : {
424 : 136 : return (file->f_flags & O_DIRECT) != 0;
425 : : }
426 : :
427 : : /* Done while waiting without holding the pipe lock - thus the READ_ONCE() */
428 : 0 : static inline bool pipe_writable(const struct pipe_inode_info *pipe)
429 : : {
430 : 0 : unsigned int head = READ_ONCE(pipe->head);
431 : 0 : unsigned int tail = READ_ONCE(pipe->tail);
432 : 0 : unsigned int max_usage = READ_ONCE(pipe->max_usage);
433 : :
434 [ # # # # : 0 : return !pipe_full(head, tail, max_usage) ||
# # # # ]
435 [ # # # # ]: 0 : !READ_ONCE(pipe->readers);
436 : : }
437 : :
438 : : static ssize_t
439 : 143 : pipe_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
440 : : {
441 : 143 : struct file *filp = iocb->ki_filp;
442 : 143 : struct pipe_inode_info *pipe = filp->private_data;
443 : 143 : unsigned int head;
444 : 143 : ssize_t ret = 0;
445 [ + - ]: 143 : size_t total_len = iov_iter_count(from);
446 : 143 : ssize_t chars;
447 : 143 : bool was_empty = false;
448 : 143 : bool wake_next_writer = false;
449 : :
450 : : /* Null write succeeds. */
451 [ + - ]: 143 : if (unlikely(total_len == 0))
452 : : return 0;
453 : :
454 : 143 : __pipe_lock(pipe);
455 : :
456 [ - + ]: 143 : if (!pipe->readers) {
457 : 0 : send_sig(SIGPIPE, current, 0);
458 : 0 : ret = -EPIPE;
459 : 0 : goto out;
460 : : }
461 : :
462 : : /*
463 : : * Only wake up if the pipe started out empty, since
464 : : * otherwise there should be no readers waiting.
465 : : *
466 : : * If it wasn't empty we try to merge new data into
467 : : * the last buffer.
468 : : *
469 : : * That naturally merges small writes, but it also
470 : : * page-aligs the rest of the writes for large writes
471 : : * spanning multiple pages.
472 : : */
473 : 143 : head = pipe->head;
474 [ + + ]: 143 : was_empty = pipe_empty(head, pipe->tail);
475 : 143 : chars = total_len & (PAGE_SIZE-1);
476 [ + + ]: 143 : if (chars && !was_empty) {
477 : 7 : unsigned int mask = pipe->ring_size - 1;
478 : 7 : struct pipe_buffer *buf = &pipe->bufs[(head - 1) & mask];
479 : 7 : int offset = buf->offset + buf->len;
480 : :
481 [ - + - + ]: 7 : if (pipe_buf_can_merge(buf) && offset + chars <= PAGE_SIZE) {
482 : 7 : ret = pipe_buf_confirm(pipe, buf);
483 [ - + ]: 7 : if (ret)
484 : 0 : goto out;
485 : :
486 : 7 : ret = copy_page_from_iter(buf->page, offset, chars, from);
487 [ - + ]: 7 : if (unlikely(ret < chars)) {
488 : 0 : ret = -EFAULT;
489 : 0 : goto out;
490 : : }
491 : :
492 : 7 : buf->len += ret;
493 [ - + ]: 7 : if (!iov_iter_count(from))
494 : 7 : goto out;
495 : : }
496 : : }
497 : :
498 : 136 : for (;;) {
499 [ - + ]: 136 : if (!pipe->readers) {
500 : 0 : send_sig(SIGPIPE, current, 0);
501 [ # # ]: 0 : if (!ret)
502 : 0 : ret = -EPIPE;
503 : : break;
504 : : }
505 : :
506 : 136 : head = pipe->head;
507 [ + - ]: 136 : if (!pipe_full(head, pipe->tail, pipe->max_usage)) {
508 : 136 : unsigned int mask = pipe->ring_size - 1;
509 : 136 : struct pipe_buffer *buf = &pipe->bufs[head & mask];
510 : 136 : struct page *page = pipe->tmp_page;
511 : 136 : int copied;
512 : :
513 [ + + ]: 136 : if (!page) {
514 : 117 : page = alloc_page(GFP_HIGHUSER | __GFP_ACCOUNT);
515 [ - + ]: 117 : if (unlikely(!page)) {
516 [ # # ]: 0 : ret = ret ? : -ENOMEM;
517 : : break;
518 : : }
519 : 117 : pipe->tmp_page = page;
520 : : }
521 : :
522 : : /* Allocate a slot in the ring in advance and attach an
523 : : * empty buffer. If we fault or otherwise fail to use
524 : : * it, either the reader will consume it or it'll still
525 : : * be there for the next write.
526 : : */
527 : 136 : spin_lock_irq(&pipe->rd_wait.lock);
528 : :
529 : 136 : head = pipe->head;
530 [ - + ]: 136 : if (pipe_full(head, pipe->tail, pipe->max_usage)) {
531 : 0 : spin_unlock_irq(&pipe->rd_wait.lock);
532 : 0 : continue;
533 : : }
534 : :
535 : 136 : pipe->head = head + 1;
536 : 136 : spin_unlock_irq(&pipe->rd_wait.lock);
537 : :
538 : : /* Insert it into the buffer array */
539 : 136 : buf = &pipe->bufs[head & mask];
540 : 136 : buf->page = page;
541 : 136 : buf->ops = &anon_pipe_buf_ops;
542 : 136 : buf->offset = 0;
543 : 136 : buf->len = 0;
544 : 136 : buf->flags = 0;
545 [ - + ]: 136 : if (is_packetized(filp)) {
546 : 0 : buf->ops = &packet_pipe_buf_ops;
547 : 0 : buf->flags = PIPE_BUF_FLAG_PACKET;
548 : : }
549 : 136 : pipe->tmp_page = NULL;
550 : :
551 : 136 : copied = copy_page_from_iter(page, 0, PAGE_SIZE, from);
552 [ + - - + ]: 136 : if (unlikely(copied < PAGE_SIZE && iov_iter_count(from))) {
553 [ # # ]: 0 : if (!ret)
554 : 0 : ret = -EFAULT;
555 : : break;
556 : : }
557 : 136 : ret += copied;
558 : 136 : buf->offset = 0;
559 : 136 : buf->len = copied;
560 : :
561 [ - + ]: 136 : if (!iov_iter_count(from))
562 : : break;
563 : : }
564 : :
565 [ # # ]: 0 : if (!pipe_full(head, pipe->tail, pipe->max_usage))
566 : 0 : continue;
567 : :
568 : : /* Wait for buffer space to become available. */
569 [ # # ]: 0 : if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) {
570 [ # # ]: 0 : if (!ret)
571 : 0 : ret = -EAGAIN;
572 : : break;
573 : : }
574 [ # # ]: 0 : if (signal_pending(current)) {
575 [ # # ]: 0 : if (!ret)
576 : 0 : ret = -ERESTARTSYS;
577 : : break;
578 : : }
579 : :
580 : : /*
581 : : * We're going to release the pipe lock and wait for more
582 : : * space. We wake up any readers if necessary, and then
583 : : * after waiting we need to re-check whether the pipe
584 : : * become empty while we dropped the lock.
585 : : */
586 : 0 : __pipe_unlock(pipe);
587 [ # # ]: 0 : if (was_empty) {
588 : 0 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->rd_wait, EPOLLIN | EPOLLRDNORM);
589 : 0 : kill_fasync(&pipe->fasync_readers, SIGIO, POLL_IN);
590 : : }
591 [ # # # # : 0 : wait_event_interruptible_exclusive(pipe->wr_wait, pipe_writable(pipe));
# # # # #
# ]
592 : 0 : __pipe_lock(pipe);
593 : 0 : was_empty = pipe_empty(pipe->head, pipe->tail);
594 : 0 : wake_next_writer = true;
595 : : }
596 : 136 : out:
597 [ - + ]: 143 : if (pipe_full(pipe->head, pipe->tail, pipe->max_usage))
598 : 0 : wake_next_writer = false;
599 : 143 : __pipe_unlock(pipe);
600 : :
601 : : /*
602 : : * If we do do a wakeup event, we do a 'sync' wakeup, because we
603 : : * want the reader to start processing things asap, rather than
604 : : * leave the data pending.
605 : : *
606 : : * This is particularly important for small writes, because of
607 : : * how (for example) the GNU make jobserver uses small writes to
608 : : * wake up pending jobs
609 : : */
610 [ + + ]: 143 : if (was_empty) {
611 : 136 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->rd_wait, EPOLLIN | EPOLLRDNORM);
612 : 136 : kill_fasync(&pipe->fasync_readers, SIGIO, POLL_IN);
613 : : }
614 [ - + ]: 143 : if (wake_next_writer)
615 : 0 : wake_up_interruptible_sync_poll(&pipe->wr_wait, EPOLLOUT | EPOLLWRNORM);
616 [ + - + - ]: 143 : if (ret > 0 && sb_start_write_trylock(file_inode(filp)->i_sb)) {
617 : 143 : int err = file_update_time(filp);
618 [ - + ]: 143 : if (err)
619 : 0 : ret = err;
620 : 143 : sb_end_write(file_inode(filp)->i_sb);
621 : : }
622 : : return ret;
623 : : }
624 : :
625 : 117 : static long pipe_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
626 : : {
627 : 117 : struct pipe_inode_info *pipe = filp->private_data;
628 : 117 : int count, head, tail, mask;
629 : :
630 [ - + ]: 117 : switch (cmd) {
631 : : case FIONREAD:
632 : 0 : __pipe_lock(pipe);
633 : 0 : count = 0;
634 : 0 : head = pipe->head;
635 : 0 : tail = pipe->tail;
636 : 0 : mask = pipe->ring_size - 1;
637 : :
638 [ # # ]: 0 : while (tail != head) {
639 : 0 : count += pipe->bufs[tail & mask].len;
640 : 0 : tail++;
641 : : }
642 : 0 : __pipe_unlock(pipe);
643 : :
644 : 0 : return put_user(count, (int __user *)arg);
645 : : default:
646 : : return -ENOIOCTLCMD;
647 : : }
648 : : }
649 : :
650 : : /* No kernel lock held - fine */
651 : : static __poll_t
652 : 78900 : pipe_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
653 : : {
654 : 78900 : __poll_t mask;
655 : 78900 : struct pipe_inode_info *pipe = filp->private_data;
656 : 78900 : unsigned int head, tail;
657 : :
658 : : /*
659 : : * Reading pipe state only -- no need for acquiring the semaphore.
660 : : *
661 : : * But because this is racy, the code has to add the
662 : : * entry to the poll table _first_ ..
663 : : */
664 [ + - ]: 78900 : if (filp->f_mode & FMODE_READ)
665 [ + - ]: 78900 : poll_wait(filp, &pipe->rd_wait, wait);
666 [ + + ]: 78900 : if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
667 [ + - ]: 13 : poll_wait(filp, &pipe->wr_wait, wait);
668 : :
669 : : /*
670 : : * .. and only then can you do the racy tests. That way,
671 : : * if something changes and you got it wrong, the poll
672 : : * table entry will wake you up and fix it.
673 : : */
674 [ + - ]: 78900 : head = READ_ONCE(pipe->head);
675 : 78900 : tail = READ_ONCE(pipe->tail);
676 : :
677 : 78900 : mask = 0;
678 [ + - ]: 78900 : if (filp->f_mode & FMODE_READ) {
679 [ + + ]: 78900 : if (!pipe_empty(head, tail))
680 : 52 : mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
681 [ + + + - ]: 78900 : if (!pipe->writers && filp->f_version != pipe->w_counter)
682 : 78525 : mask |= EPOLLHUP;
683 : : }
684 : :
685 [ + + ]: 78900 : if (filp->f_mode & FMODE_WRITE) {
686 [ + - ]: 13 : if (!pipe_full(head, tail, pipe->max_usage))
687 : 13 : mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
688 : : /*
689 : : * Most Unices do not set EPOLLERR for FIFOs but on Linux they
690 : : * behave exactly like pipes for poll().
691 : : */
692 [ - + ]: 13 : if (!pipe->readers)
693 : 0 : mask |= EPOLLERR;
694 : : }
695 : :
696 : 78900 : return mask;
697 : : }
698 : :
699 : 650 : static void put_pipe_info(struct inode *inode, struct pipe_inode_info *pipe)
700 : : {
701 : 650 : int kill = 0;
702 : :
703 : 650 : spin_lock(&inode->i_lock);
704 [ + + ]: 650 : if (!--pipe->files) {
705 : 325 : inode->i_pipe = NULL;
706 : 325 : kill = 1;
707 : : }
708 : 650 : spin_unlock(&inode->i_lock);
709 : :
710 [ + + ]: 650 : if (kill)
711 : 325 : free_pipe_info(pipe);
712 : 650 : }
713 : :
714 : : static int
715 : 650 : pipe_release(struct inode *inode, struct file *file)
716 : : {
717 : 650 : struct pipe_inode_info *pipe = file->private_data;
718 : :
719 : 650 : __pipe_lock(pipe);
720 [ + + ]: 650 : if (file->f_mode & FMODE_READ)
721 : 325 : pipe->readers--;
722 [ + + ]: 650 : if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
723 : 325 : pipe->writers--;
724 : :
725 : : /* Was that the last reader or writer, but not the other side? */
726 [ + + ]: 650 : if (!pipe->readers != !pipe->writers) {
727 : 325 : wake_up_interruptible_all(&pipe->rd_wait);
728 : 325 : wake_up_interruptible_all(&pipe->wr_wait);
729 : 325 : kill_fasync(&pipe->fasync_readers, SIGIO, POLL_IN);
730 : 325 : kill_fasync(&pipe->fasync_writers, SIGIO, POLL_OUT);
731 : : }
732 : 650 : __pipe_unlock(pipe);
733 : :
734 : 650 : put_pipe_info(inode, pipe);
735 : 650 : return 0;
736 : : }
737 : :
738 : : static int
739 : 0 : pipe_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
740 : : {
741 : 0 : struct pipe_inode_info *pipe = filp->private_data;
742 : 0 : int retval = 0;
743 : :
744 : 0 : __pipe_lock(pipe);
745 [ # # ]: 0 : if (filp->f_mode & FMODE_READ)
746 : 0 : retval = fasync_helper(fd, filp, on, &pipe->fasync_readers);
747 [ # # # # ]: 0 : if ((filp->f_mode & FMODE_WRITE) && retval >= 0) {
748 : 0 : retval = fasync_helper(fd, filp, on, &pipe->fasync_writers);
749 [ # # # # ]: 0 : if (retval < 0 && (filp->f_mode & FMODE_READ))
750 : : /* this can happen only if on == T */
751 : 0 : fasync_helper(-1, filp, 0, &pipe->fasync_readers);
752 : : }
753 : 0 : __pipe_unlock(pipe);
754 : 0 : return retval;
755 : : }
756 : :
757 : 728 : static unsigned long account_pipe_buffers(struct user_struct *user,
758 : : unsigned long old, unsigned long new)
759 : : {
760 : 1118 : return atomic_long_add_return(new - old, &user->pipe_bufs);
761 : : }
762 : :
763 : 390 : static bool too_many_pipe_buffers_soft(unsigned long user_bufs)
764 : : {
765 [ # # ]: 0 : unsigned long soft_limit = READ_ONCE(pipe_user_pages_soft);
766 : :
767 [ - + ]: 390 : return soft_limit && user_bufs > soft_limit;
768 : : }
769 : :
770 : 390 : static bool too_many_pipe_buffers_hard(unsigned long user_bufs)
771 : : {
772 [ # # ]: 0 : unsigned long hard_limit = READ_ONCE(pipe_user_pages_hard);
773 : :
774 [ - + ]: 390 : return hard_limit && user_bufs > hard_limit;
775 : : }
776 : :
777 : 0 : static bool is_unprivileged_user(void)
778 : : {
779 [ # # # # ]: 0 : return !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN);
780 : : }
781 : :
782 : 390 : struct pipe_inode_info *alloc_pipe_info(void)
783 : : {
784 : 390 : struct pipe_inode_info *pipe;
785 : 390 : unsigned long pipe_bufs = PIPE_DEF_BUFFERS;
786 : 390 : struct user_struct *user = get_current_user();
787 : 390 : unsigned long user_bufs;
788 : 390 : unsigned int max_size = READ_ONCE(pipe_max_size);
789 : :
790 : 390 : pipe = kzalloc(sizeof(struct pipe_inode_info), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
791 [ - + ]: 390 : if (pipe == NULL)
792 : 0 : goto out_free_uid;
793 : :
794 [ - + - - ]: 390 : if (pipe_bufs * PAGE_SIZE > max_size && !capable(CAP_SYS_RESOURCE))
795 : 0 : pipe_bufs = max_size >> PAGE_SHIFT;
796 : :
797 : 390 : user_bufs = account_pipe_buffers(user, 0, pipe_bufs);
798 : :
799 [ - + - - ]: 390 : if (too_many_pipe_buffers_soft(user_bufs) && is_unprivileged_user()) {
800 : 0 : user_bufs = account_pipe_buffers(user, pipe_bufs, 1);
801 : 0 : pipe_bufs = 1;
802 : : }
803 : :
804 [ - + - - ]: 390 : if (too_many_pipe_buffers_hard(user_bufs) && is_unprivileged_user())
805 : 0 : goto out_revert_acct;
806 : :
807 : 390 : pipe->bufs = kcalloc(pipe_bufs, sizeof(struct pipe_buffer),
808 : : GFP_KERNEL_ACCOUNT);
809 : :
810 [ + - ]: 390 : if (pipe->bufs) {
811 : 390 : init_waitqueue_head(&pipe->rd_wait);
812 : 390 : init_waitqueue_head(&pipe->wr_wait);
813 : 390 : pipe->r_counter = pipe->w_counter = 1;
814 : 390 : pipe->max_usage = pipe_bufs;
815 : 390 : pipe->ring_size = pipe_bufs;
816 : 390 : pipe->user = user;
817 : 390 : mutex_init(&pipe->mutex);
818 : 390 : return pipe;
819 : : }
820 : :
821 : 0 : out_revert_acct:
822 : 0 : (void) account_pipe_buffers(user, pipe_bufs, 0);
823 : 0 : kfree(pipe);
824 : 0 : out_free_uid:
825 : 0 : free_uid(user);
826 : 0 : return NULL;
827 : : }
828 : :
829 : 338 : void free_pipe_info(struct pipe_inode_info *pipe)
830 : : {
831 : 338 : int i;
832 : :
833 : 338 : (void) account_pipe_buffers(pipe->user, pipe->ring_size, 0);
834 : 338 : free_uid(pipe->user);
835 [ + + ]: 6084 : for (i = 0; i < pipe->ring_size; i++) {
836 : 5408 : struct pipe_buffer *buf = pipe->bufs + i;
837 [ - + ]: 5408 : if (buf->ops)
838 : 0 : pipe_buf_release(pipe, buf);
839 : : }
840 [ + + ]: 338 : if (pipe->tmp_page)
841 : 117 : __free_page(pipe->tmp_page);
842 : 338 : kfree(pipe->bufs);
843 : 338 : kfree(pipe);
844 : 338 : }
845 : :
846 : : static struct vfsmount *pipe_mnt __read_mostly;
847 : :
848 : : /*
849 : : * pipefs_dname() is called from d_path().
850 : : */
851 : 0 : static char *pipefs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
852 : : {
853 : 0 : return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "pipe:[%lu]",
854 : 0 : d_inode(dentry)->i_ino);
855 : : }
856 : :
857 : : static const struct dentry_operations pipefs_dentry_operations = {
858 : : .d_dname = pipefs_dname,
859 : : };
860 : :
861 : 364 : static struct inode * get_pipe_inode(void)
862 : : {
863 : 364 : struct inode *inode = new_inode_pseudo(pipe_mnt->mnt_sb);
864 : 364 : struct pipe_inode_info *pipe;
865 : :
866 [ - + ]: 364 : if (!inode)
867 : 0 : goto fail_inode;
868 : :
869 : 364 : inode->i_ino = get_next_ino();
870 : :
871 : 364 : pipe = alloc_pipe_info();
872 [ - + ]: 364 : if (!pipe)
873 : 0 : goto fail_iput;
874 : :
875 : 364 : inode->i_pipe = pipe;
876 : 364 : pipe->files = 2;
877 : 364 : pipe->readers = pipe->writers = 1;
878 : 364 : inode->i_fop = &pipefifo_fops;
879 : :
880 : : /*
881 : : * Mark the inode dirty from the very beginning,
882 : : * that way it will never be moved to the dirty
883 : : * list because "mark_inode_dirty()" will think
884 : : * that it already _is_ on the dirty list.
885 : : */
886 : 364 : inode->i_state = I_DIRTY;
887 : 364 : inode->i_mode = S_IFIFO | S_IRUSR | S_IWUSR;
888 : 364 : inode->i_uid = current_fsuid();
889 : 364 : inode->i_gid = current_fsgid();
890 : 364 : inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
891 : :
892 : 364 : return inode;
893 : :
894 : : fail_iput:
895 : 0 : iput(inode);
896 : :
897 : : fail_inode:
898 : : return NULL;
899 : : }
900 : :
901 : 364 : int create_pipe_files(struct file **res, int flags)
902 : : {
903 : 364 : struct inode *inode = get_pipe_inode();
904 : 364 : struct file *f;
905 : :
906 [ + - ]: 364 : if (!inode)
907 : : return -ENFILE;
908 : :
909 : 364 : f = alloc_file_pseudo(inode, pipe_mnt, "",
910 : 364 : O_WRONLY | (flags & (O_NONBLOCK | O_DIRECT)),
911 : : &pipefifo_fops);
912 [ - + ]: 364 : if (IS_ERR(f)) {
913 : 0 : free_pipe_info(inode->i_pipe);
914 : 0 : iput(inode);
915 : 0 : return PTR_ERR(f);
916 : : }
917 : :
918 : 364 : f->private_data = inode->i_pipe;
919 : :
920 : 364 : res[0] = alloc_file_clone(f, O_RDONLY | (flags & O_NONBLOCK),
921 : : &pipefifo_fops);
922 [ - + ]: 364 : if (IS_ERR(res[0])) {
923 : 0 : put_pipe_info(inode, inode->i_pipe);
924 : 0 : fput(f);
925 : 0 : return PTR_ERR(res[0]);
926 : : }
927 : 364 : res[0]->private_data = inode->i_pipe;
928 : 364 : res[1] = f;
929 : 364 : stream_open(inode, res[0]);
930 : 364 : stream_open(inode, res[1]);
931 : 364 : return 0;
932 : : }
933 : :
934 : 364 : static int __do_pipe_flags(int *fd, struct file **files, int flags)
935 : : {
936 : 364 : int error;
937 : 364 : int fdw, fdr;
938 : :
939 [ + - ]: 364 : if (flags & ~(O_CLOEXEC | O_NONBLOCK | O_DIRECT))
940 : : return -EINVAL;
941 : :
942 : 364 : error = create_pipe_files(files, flags);
943 [ + - ]: 364 : if (error)
944 : : return error;
945 : :
946 : 364 : error = get_unused_fd_flags(flags);
947 [ - + ]: 364 : if (error < 0)
948 : 0 : goto err_read_pipe;
949 : 364 : fdr = error;
950 : :
951 : 364 : error = get_unused_fd_flags(flags);
952 [ - + ]: 364 : if (error < 0)
953 : 0 : goto err_fdr;
954 : 364 : fdw = error;
955 : :
956 : 364 : audit_fd_pair(fdr, fdw);
957 : 364 : fd[0] = fdr;
958 : 364 : fd[1] = fdw;
959 : 364 : return 0;
960 : :
961 : : err_fdr:
962 : 0 : put_unused_fd(fdr);
963 : 0 : err_read_pipe:
964 : 0 : fput(files[0]);
965 : 0 : fput(files[1]);
966 : 0 : return error;
967 : : }
968 : :
969 : 0 : int do_pipe_flags(int *fd, int flags)
970 : : {
971 : 0 : struct file *files[2];
972 : 0 : int error = __do_pipe_flags(fd, files, flags);
973 [ # # ]: 0 : if (!error) {
974 : 0 : fd_install(fd[0], files[0]);
975 : 0 : fd_install(fd[1], files[1]);
976 : : }
977 : 0 : return error;
978 : : }
979 : :
980 : : /*
981 : : * sys_pipe() is the normal C calling standard for creating
982 : : * a pipe. It's not the way Unix traditionally does this, though.
983 : : */
984 : 364 : static int do_pipe2(int __user *fildes, int flags)
985 : : {
986 : 364 : struct file *files[2];
987 : 364 : int fd[2];
988 : 364 : int error;
989 : :
990 : 364 : error = __do_pipe_flags(fd, files, flags);
991 [ + - ]: 364 : if (!error) {
992 [ - + ]: 364 : if (unlikely(copy_to_user(fildes, fd, sizeof(fd)))) {
993 : 0 : fput(files[0]);
994 : 0 : fput(files[1]);
995 : 0 : put_unused_fd(fd[0]);
996 : 0 : put_unused_fd(fd[1]);
997 : 0 : error = -EFAULT;
998 : : } else {
999 : 364 : fd_install(fd[0], files[0]);
1000 : 364 : fd_install(fd[1], files[1]);
1001 : : }
1002 : : }
1003 : 364 : return error;
1004 : : }
1005 : :
1006 : 546 : SYSCALL_DEFINE2(pipe2, int __user *, fildes, int, flags)
1007 : : {
1008 : 273 : return do_pipe2(fildes, flags);
1009 : : }
1010 : :
1011 : 182 : SYSCALL_DEFINE1(pipe, int __user *, fildes)
1012 : : {
1013 : 91 : return do_pipe2(fildes, 0);
1014 : : }
1015 : :
1016 : 0 : static int wait_for_partner(struct pipe_inode_info *pipe, unsigned int *cnt)
1017 : : {
1018 : 0 : int cur = *cnt;
1019 : :
1020 [ # # ]: 0 : while (cur == *cnt) {
1021 : 0 : pipe_wait(pipe);
1022 [ # # ]: 0 : if (signal_pending(current))
1023 : : break;
1024 : : }
1025 [ # # ]: 0 : return cur == *cnt ? -ERESTARTSYS : 0;
1026 : : }
1027 : :
1028 : 13 : static void wake_up_partner(struct pipe_inode_info *pipe)
1029 : : {
1030 : 13 : wake_up_interruptible_all(&pipe->rd_wait);
1031 : 13 : wake_up_interruptible_all(&pipe->wr_wait);
1032 : 13 : }
1033 : :
1034 : 13 : static int fifo_open(struct inode *inode, struct file *filp)
1035 : : {
1036 : 13 : struct pipe_inode_info *pipe;
1037 : 13 : bool is_pipe = inode->i_sb->s_magic == PIPEFS_MAGIC;
1038 : 13 : int ret;
1039 : :
1040 : 13 : filp->f_version = 0;
1041 : :
1042 : 13 : spin_lock(&inode->i_lock);
1043 [ - + ]: 13 : if (inode->i_pipe) {
1044 : 0 : pipe = inode->i_pipe;
1045 : 0 : pipe->files++;
1046 : 0 : spin_unlock(&inode->i_lock);
1047 : : } else {
1048 : 13 : spin_unlock(&inode->i_lock);
1049 : 13 : pipe = alloc_pipe_info();
1050 [ + - ]: 13 : if (!pipe)
1051 : : return -ENOMEM;
1052 : 13 : pipe->files = 1;
1053 : 13 : spin_lock(&inode->i_lock);
1054 [ - + ]: 13 : if (unlikely(inode->i_pipe)) {
1055 : 0 : inode->i_pipe->files++;
1056 : 0 : spin_unlock(&inode->i_lock);
1057 : 0 : free_pipe_info(pipe);
1058 : 0 : pipe = inode->i_pipe;
1059 : : } else {
1060 : 13 : inode->i_pipe = pipe;
1061 : 13 : spin_unlock(&inode->i_lock);
1062 : : }
1063 : : }
1064 : 13 : filp->private_data = pipe;
1065 : : /* OK, we have a pipe and it's pinned down */
1066 : :
1067 : 13 : __pipe_lock(pipe);
1068 : :
1069 : : /* We can only do regular read/write on fifos */
1070 : 13 : stream_open(inode, filp);
1071 : :
1072 [ - - + - ]: 13 : switch (filp->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) {
1073 : 0 : case FMODE_READ:
1074 : : /*
1075 : : * O_RDONLY
1076 : : * POSIX.1 says that O_NONBLOCK means return with the FIFO
1077 : : * opened, even when there is no process writing the FIFO.
1078 : : */
1079 : 0 : pipe->r_counter++;
1080 [ # # ]: 0 : if (pipe->readers++ == 0)
1081 : 0 : wake_up_partner(pipe);
1082 : :
1083 [ # # # # ]: 0 : if (!is_pipe && !pipe->writers) {
1084 [ # # ]: 0 : if ((filp->f_flags & O_NONBLOCK)) {
1085 : : /* suppress EPOLLHUP until we have
1086 : : * seen a writer */
1087 : 0 : filp->f_version = pipe->w_counter;
1088 : : } else {
1089 [ # # ]: 0 : if (wait_for_partner(pipe, &pipe->w_counter))
1090 : 0 : goto err_rd;
1091 : : }
1092 : : }
1093 : : break;
1094 : :
1095 : 0 : case FMODE_WRITE:
1096 : : /*
1097 : : * O_WRONLY
1098 : : * POSIX.1 says that O_NONBLOCK means return -1 with
1099 : : * errno=ENXIO when there is no process reading the FIFO.
1100 : : */
1101 : 0 : ret = -ENXIO;
1102 [ # # # # : 0 : if (!is_pipe && (filp->f_flags & O_NONBLOCK) && !pipe->readers)
# # ]
1103 : 0 : goto err;
1104 : :
1105 : 0 : pipe->w_counter++;
1106 [ # # ]: 0 : if (!pipe->writers++)
1107 : 0 : wake_up_partner(pipe);
1108 : :
1109 [ # # # # ]: 0 : if (!is_pipe && !pipe->readers) {
1110 [ # # ]: 0 : if (wait_for_partner(pipe, &pipe->r_counter))
1111 : 0 : goto err_wr;
1112 : : }
1113 : : break;
1114 : :
1115 : 13 : case FMODE_READ | FMODE_WRITE:
1116 : : /*
1117 : : * O_RDWR
1118 : : * POSIX.1 leaves this case "undefined" when O_NONBLOCK is set.
1119 : : * This implementation will NEVER block on a O_RDWR open, since
1120 : : * the process can at least talk to itself.
1121 : : */
1122 : :
1123 : 13 : pipe->readers++;
1124 : 13 : pipe->writers++;
1125 : 13 : pipe->r_counter++;
1126 : 13 : pipe->w_counter++;
1127 [ - + - - ]: 13 : if (pipe->readers == 1 || pipe->writers == 1)
1128 : 13 : wake_up_partner(pipe);
1129 : : break;
1130 : :
1131 : 0 : default:
1132 : 0 : ret = -EINVAL;
1133 : 0 : goto err;
1134 : : }
1135 : :
1136 : : /* Ok! */
1137 : 13 : __pipe_unlock(pipe);
1138 : 13 : return 0;
1139 : :
1140 : : err_rd:
1141 [ # # ]: 0 : if (!--pipe->readers)
1142 : 0 : wake_up_interruptible(&pipe->wr_wait);
1143 : 0 : ret = -ERESTARTSYS;
1144 : 0 : goto err;
1145 : :
1146 : : err_wr:
1147 [ # # ]: 0 : if (!--pipe->writers)
1148 : 0 : wake_up_interruptible_all(&pipe->rd_wait);
1149 : 0 : ret = -ERESTARTSYS;
1150 : 0 : goto err;
1151 : :
1152 : 0 : err:
1153 : 0 : __pipe_unlock(pipe);
1154 : :
1155 : 0 : put_pipe_info(inode, pipe);
1156 : 0 : return ret;
1157 : : }
1158 : :
1159 : : const struct file_operations pipefifo_fops = {
1160 : : .open = fifo_open,
1161 : : .llseek = no_llseek,
1162 : : .read_iter = pipe_read,
1163 : : .write_iter = pipe_write,
1164 : : .poll = pipe_poll,
1165 : : .unlocked_ioctl = pipe_ioctl,
1166 : : .release = pipe_release,
1167 : : .fasync = pipe_fasync,
1168 : : };
1169 : :
1170 : : /*
1171 : : * Currently we rely on the pipe array holding a power-of-2 number
1172 : : * of pages. Returns 0 on error.
1173 : : */
1174 : 0 : unsigned int round_pipe_size(unsigned long size)
1175 : : {
1176 [ # # ]: 0 : if (size > (1U << 31))
1177 : : return 0;
1178 : :
1179 : : /* Minimum pipe size, as required by POSIX */
1180 [ # # ]: 0 : if (size < PAGE_SIZE)
1181 : : return PAGE_SIZE;
1182 : :
1183 [ # # # # : 0 : return roundup_pow_of_two(size);
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # ]
1184 : : }
1185 : :
1186 : : /*
1187 : : * Allocate a new array of pipe buffers and copy the info over. Returns the
1188 : : * pipe size if successful, or return -ERROR on error.
1189 : : */
1190 : 0 : static long pipe_set_size(struct pipe_inode_info *pipe, unsigned long arg)
1191 : : {
1192 : 0 : struct pipe_buffer *bufs;
1193 : 0 : unsigned int size, nr_slots, head, tail, mask, n;
1194 : 0 : unsigned long user_bufs;
1195 : 0 : long ret = 0;
1196 : :
1197 : 0 : size = round_pipe_size(arg);
1198 : 0 : nr_slots = size >> PAGE_SHIFT;
1199 : :
1200 [ # # ]: 0 : if (!nr_slots)
1201 : : return -EINVAL;
1202 : :
1203 : : /*
1204 : : * If trying to increase the pipe capacity, check that an
1205 : : * unprivileged user is not trying to exceed various limits
1206 : : * (soft limit check here, hard limit check just below).
1207 : : * Decreasing the pipe capacity is always permitted, even
1208 : : * if the user is currently over a limit.
1209 : : */
1210 [ # # ]: 0 : if (nr_slots > pipe->ring_size &&
1211 [ # # # # ]: 0 : size > pipe_max_size && !capable(CAP_SYS_RESOURCE))
1212 : : return -EPERM;
1213 : :
1214 : 0 : user_bufs = account_pipe_buffers(pipe->user, pipe->ring_size, nr_slots);
1215 : :
1216 [ # # # # ]: 0 : if (nr_slots > pipe->ring_size &&
1217 [ # # ]: 0 : (too_many_pipe_buffers_hard(user_bufs) ||
1218 [ # # ]: 0 : too_many_pipe_buffers_soft(user_bufs)) &&
1219 : 0 : is_unprivileged_user()) {
1220 : 0 : ret = -EPERM;
1221 : 0 : goto out_revert_acct;
1222 : : }
1223 : :
1224 : : /*
1225 : : * We can shrink the pipe, if arg is greater than the ring occupancy.
1226 : : * Since we don't expect a lot of shrink+grow operations, just free and
1227 : : * allocate again like we would do for growing. If the pipe currently
1228 : : * contains more buffers than arg, then return busy.
1229 : : */
1230 : 0 : mask = pipe->ring_size - 1;
1231 : 0 : head = pipe->head;
1232 : 0 : tail = pipe->tail;
1233 [ # # ]: 0 : n = pipe_occupancy(pipe->head, pipe->tail);
1234 [ # # ]: 0 : if (nr_slots < n) {
1235 : 0 : ret = -EBUSY;
1236 : 0 : goto out_revert_acct;
1237 : : }
1238 : :
1239 : 0 : bufs = kcalloc(nr_slots, sizeof(*bufs),
1240 : : GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
1241 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!bufs)) {
1242 : 0 : ret = -ENOMEM;
1243 : 0 : goto out_revert_acct;
1244 : : }
1245 : :
1246 : : /*
1247 : : * The pipe array wraps around, so just start the new one at zero
1248 : : * and adjust the indices.
1249 : : */
1250 [ # # ]: 0 : if (n > 0) {
1251 : 0 : unsigned int h = head & mask;
1252 : 0 : unsigned int t = tail & mask;
1253 [ # # ]: 0 : if (h > t) {
1254 : 0 : memcpy(bufs, pipe->bufs + t,
1255 : : n * sizeof(struct pipe_buffer));
1256 : : } else {
1257 : 0 : unsigned int tsize = pipe->ring_size - t;
1258 [ # # ]: 0 : if (h > 0)
1259 : 0 : memcpy(bufs + tsize, pipe->bufs,
1260 : : h * sizeof(struct pipe_buffer));
1261 : 0 : memcpy(bufs, pipe->bufs + t,
1262 : : tsize * sizeof(struct pipe_buffer));
1263 : : }
1264 : : }
1265 : :
1266 : 0 : head = n;
1267 : 0 : tail = 0;
1268 : :
1269 : 0 : kfree(pipe->bufs);
1270 : 0 : pipe->bufs = bufs;
1271 : 0 : pipe->ring_size = nr_slots;
1272 : 0 : pipe->max_usage = nr_slots;
1273 : 0 : pipe->tail = tail;
1274 : 0 : pipe->head = head;
1275 : :
1276 : : /* This might have made more room for writers */
1277 : 0 : wake_up_interruptible(&pipe->wr_wait);
1278 : 0 : return pipe->max_usage * PAGE_SIZE;
1279 : :
1280 : 0 : out_revert_acct:
1281 : 0 : (void) account_pipe_buffers(pipe->user, nr_slots, pipe->ring_size);
1282 : 0 : return ret;
1283 : : }
1284 : :
1285 : : /*
1286 : : * After the inode slimming patch, i_pipe/i_bdev/i_cdev share the same
1287 : : * location, so checking ->i_pipe is not enough to verify that this is a
1288 : : * pipe.
1289 : : */
1290 : 0 : struct pipe_inode_info *get_pipe_info(struct file *file)
1291 : : {
1292 [ # # ]: 0 : return file->f_op == &pipefifo_fops ? file->private_data : NULL;
1293 : : }
1294 : :
1295 : 0 : long pipe_fcntl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1296 : : {
1297 : 0 : struct pipe_inode_info *pipe;
1298 : 0 : long ret;
1299 : :
1300 [ # # ]: 0 : pipe = get_pipe_info(file);
1301 [ # # ]: 0 : if (!pipe)
1302 : : return -EBADF;
1303 : :
1304 : 0 : __pipe_lock(pipe);
1305 : :
1306 [ # # # ]: 0 : switch (cmd) {
1307 : 0 : case F_SETPIPE_SZ:
1308 : 0 : ret = pipe_set_size(pipe, arg);
1309 : 0 : break;
1310 : 0 : case F_GETPIPE_SZ:
1311 : 0 : ret = pipe->max_usage * PAGE_SIZE;
1312 : 0 : break;
1313 : : default:
1314 : : ret = -EINVAL;
1315 : : break;
1316 : : }
1317 : :
1318 : 0 : __pipe_unlock(pipe);
1319 : 0 : return ret;
1320 : : }
1321 : :
1322 : : static const struct super_operations pipefs_ops = {
1323 : : .destroy_inode = free_inode_nonrcu,
1324 : : .statfs = simple_statfs,
1325 : : };
1326 : :
1327 : : /*
1328 : : * pipefs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1329 : : * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1330 : : * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1331 : : * d_name - pipe: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1332 : : */
1333 : :
1334 : 13 : static int pipefs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
1335 : : {
1336 : 13 : struct pseudo_fs_context *ctx = init_pseudo(fc, PIPEFS_MAGIC);
1337 [ + - ]: 13 : if (!ctx)
1338 : : return -ENOMEM;
1339 : 13 : ctx->ops = &pipefs_ops;
1340 : 13 : ctx->dops = &pipefs_dentry_operations;
1341 : 13 : return 0;
1342 : : }
1343 : :
1344 : : static struct file_system_type pipe_fs_type = {
1345 : : .name = "pipefs",
1346 : : .init_fs_context = pipefs_init_fs_context,
1347 : : .kill_sb = kill_anon_super,
1348 : : };
1349 : :
1350 : 13 : static int __init init_pipe_fs(void)
1351 : : {
1352 : 13 : int err = register_filesystem(&pipe_fs_type);
1353 : :
1354 [ + - ]: 13 : if (!err) {
1355 : 13 : pipe_mnt = kern_mount(&pipe_fs_type);
1356 [ - + ]: 13 : if (IS_ERR(pipe_mnt)) {
1357 : 0 : err = PTR_ERR(pipe_mnt);
1358 : 0 : unregister_filesystem(&pipe_fs_type);
1359 : : }
1360 : : }
1361 : 13 : return err;
1362 : : }
1363 : :
1364 : : fs_initcall(init_pipe_fs);
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