seccomp: introduce writer locking
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / seccomp.c
1 /*
2  * linux/kernel/seccomp.c
3  *
4  * Copyright 2004-2005  Andrea Arcangeli <andrea@cpushare.com>
5  *
6  * Copyright (C) 2012 Google, Inc.
7  * Will Drewry <wad@chromium.org>
8  *
9  * This defines a simple but solid secure-computing facility.
10  *
11  * Mode 1 uses a fixed list of allowed system calls.
12  * Mode 2 allows user-defined system call filters in the form
13  *        of Berkeley Packet Filters/Linux Socket Filters.
14  */
15
16 #include <linux/atomic.h>
17 #include <linux/audit.h>
18 #include <linux/compat.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/seccomp.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/syscalls.h>
23
24 /* #define SECCOMP_DEBUG 1 */
25
26 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
27 #include <asm/syscall.h>
28 #include <linux/filter.h>
29 #include <linux/ptrace.h>
30 #include <linux/security.h>
31 #include <linux/tracehook.h>
32 #include <linux/uaccess.h>
33
34 /**
35  * struct seccomp_filter - container for seccomp BPF programs
36  *
37  * @usage: reference count to manage the object lifetime.
38  *         get/put helpers should be used when accessing an instance
39  *         outside of a lifetime-guarded section.  In general, this
40  *         is only needed for handling filters shared across tasks.
41  * @prev: points to a previously installed, or inherited, filter
42  * @len: the number of instructions in the program
43  * @insns: the BPF program instructions to evaluate
44  *
45  * seccomp_filter objects are organized in a tree linked via the @prev
46  * pointer.  For any task, it appears to be a singly-linked list starting
47  * with current->seccomp.filter, the most recently attached or inherited filter.
48  * However, multiple filters may share a @prev node, by way of fork(), which
49  * results in a unidirectional tree existing in memory.  This is similar to
50  * how namespaces work.
51  *
52  * seccomp_filter objects should never be modified after being attached
53  * to a task_struct (other than @usage).
54  */
55 struct seccomp_filter {
56         atomic_t usage;
57         struct seccomp_filter *prev;
58         unsigned short len;  /* Instruction count */
59         struct sock_filter insns[];
60 };
61
62 /* Limit any path through the tree to 256KB worth of instructions. */
63 #define MAX_INSNS_PER_PATH ((1 << 18) / sizeof(struct sock_filter))
64
65 /**
66  * get_u32 - returns a u32 offset into data
67  * @data: a unsigned 64 bit value
68  * @index: 0 or 1 to return the first or second 32-bits
69  *
70  * This inline exists to hide the length of unsigned long.  If a 32-bit
71  * unsigned long is passed in, it will be extended and the top 32-bits will be
72  * 0. If it is a 64-bit unsigned long, then whatever data is resident will be
73  * properly returned.
74  *
75  * Endianness is explicitly ignored and left for BPF program authors to manage
76  * as per the specific architecture.
77  */
78 static inline u32 get_u32(u64 data, int index)
79 {
80         return ((u32 *)&data)[index];
81 }
82
83 /* Helper for bpf_load below. */
84 #define BPF_DATA(_name) offsetof(struct seccomp_data, _name)
85 /**
86  * bpf_load: checks and returns a pointer to the requested offset
87  * @off: offset into struct seccomp_data to load from
88  *
89  * Returns the requested 32-bits of data.
90  * seccomp_check_filter() should assure that @off is 32-bit aligned
91  * and not out of bounds.  Failure to do so is a BUG.
92  */
93 u32 seccomp_bpf_load(int off)
94 {
95         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
96         if (off == BPF_DATA(nr))
97                 return syscall_get_nr(current, regs);
98         if (off == BPF_DATA(arch))
99                 return syscall_get_arch(current, regs);
100         if (off >= BPF_DATA(args[0]) && off < BPF_DATA(args[6])) {
101                 unsigned long value;
102                 int arg = (off - BPF_DATA(args[0])) / sizeof(u64);
103                 int index = !!(off % sizeof(u64));
104                 syscall_get_arguments(current, regs, arg, 1, &value);
105                 return get_u32(value, index);
106         }
107         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer))
108                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 0);
109         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer) + sizeof(u32))
110                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 1);
111         /* seccomp_check_filter should make this impossible. */
112         BUG();
113 }
114
115 /**
116  *      seccomp_check_filter - verify seccomp filter code
117  *      @filter: filter to verify
118  *      @flen: length of filter
119  *
120  * Takes a previously checked filter (by sk_chk_filter) and
121  * redirects all filter code that loads struct sk_buff data
122  * and related data through seccomp_bpf_load.  It also
123  * enforces length and alignment checking of those loads.
124  *
125  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
126  */
127 static int seccomp_check_filter(struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
128 {
129         int pc;
130         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
131                 struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
132                 u16 code = ftest->code;
133                 u32 k = ftest->k;
134
135                 switch (code) {
136                 case BPF_S_LD_W_ABS:
137                         ftest->code = BPF_S_ANC_SECCOMP_LD_W;
138                         /* 32-bit aligned and not out of bounds. */
139                         if (k >= sizeof(struct seccomp_data) || k & 3)
140                                 return -EINVAL;
141                         continue;
142                 case BPF_S_LD_W_LEN:
143                         ftest->code = BPF_S_LD_IMM;
144                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
145                         continue;
146                 case BPF_S_LDX_W_LEN:
147                         ftest->code = BPF_S_LDX_IMM;
148                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
149                         continue;
150                 /* Explicitly include allowed calls. */
151                 case BPF_S_RET_K:
152                 case BPF_S_RET_A:
153                 case BPF_S_ALU_ADD_K:
154                 case BPF_S_ALU_ADD_X:
155                 case BPF_S_ALU_SUB_K:
156                 case BPF_S_ALU_SUB_X:
157                 case BPF_S_ALU_MUL_K:
158                 case BPF_S_ALU_MUL_X:
159                 case BPF_S_ALU_DIV_X:
160                 case BPF_S_ALU_AND_K:
161                 case BPF_S_ALU_AND_X:
162                 case BPF_S_ALU_OR_K:
163                 case BPF_S_ALU_OR_X:
164                 case BPF_S_ALU_XOR_K:
165                 case BPF_S_ALU_XOR_X:
166                 case BPF_S_ALU_LSH_K:
167                 case BPF_S_ALU_LSH_X:
168                 case BPF_S_ALU_RSH_K:
169                 case BPF_S_ALU_RSH_X:
170                 case BPF_S_ALU_NEG:
171                 case BPF_S_LD_IMM:
172                 case BPF_S_LDX_IMM:
173                 case BPF_S_MISC_TAX:
174                 case BPF_S_MISC_TXA:
175                 case BPF_S_ALU_DIV_K:
176                 case BPF_S_LD_MEM:
177                 case BPF_S_LDX_MEM:
178                 case BPF_S_ST:
179                 case BPF_S_STX:
180                 case BPF_S_JMP_JA:
181                 case BPF_S_JMP_JEQ_K:
182                 case BPF_S_JMP_JEQ_X:
183                 case BPF_S_JMP_JGE_K:
184                 case BPF_S_JMP_JGE_X:
185                 case BPF_S_JMP_JGT_K:
186                 case BPF_S_JMP_JGT_X:
187                 case BPF_S_JMP_JSET_K:
188                 case BPF_S_JMP_JSET_X:
189                         continue;
190                 default:
191                         return -EINVAL;
192                 }
193         }
194         return 0;
195 }
196
197 /**
198  * seccomp_run_filters - evaluates all seccomp filters against @syscall
199  * @syscall: number of the current system call
200  *
201  * Returns valid seccomp BPF response codes.
202  */
203 static u32 seccomp_run_filters(int syscall)
204 {
205         struct seccomp_filter *f;
206         u32 ret = SECCOMP_RET_ALLOW;
207
208         /* Ensure unexpected behavior doesn't result in failing open. */
209         if (WARN_ON(current->seccomp.filter == NULL))
210                 return SECCOMP_RET_KILL;
211
212         /*
213          * All filters in the list are evaluated and the lowest BPF return
214          * value always takes priority (ignoring the DATA).
215          */
216         for (f = current->seccomp.filter; f; f = f->prev) {
217                 u32 cur_ret = sk_run_filter(NULL, f->insns);
218                 if ((cur_ret & SECCOMP_RET_ACTION) < (ret & SECCOMP_RET_ACTION))
219                         ret = cur_ret;
220         }
221         return ret;
222 }
223 #endif /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
224
225 static inline bool seccomp_may_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
226 {
227         BUG_ON(!spin_is_locked(&current->sighand->siglock));
228
229         if (current->seccomp.mode && current->seccomp.mode != seccomp_mode)
230                 return false;
231
232         return true;
233 }
234
235 static inline void seccomp_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
236 {
237         BUG_ON(!spin_is_locked(&current->sighand->siglock));
238
239         current->seccomp.mode = seccomp_mode;
240         set_tsk_thread_flag(current, TIF_SECCOMP);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
244 /**
245  * seccomp_prepare_filter: Prepares a seccomp filter for use.
246  * @fprog: BPF program to install
247  *
248  * Returns filter on success or an ERR_PTR on failure.
249  */
250 static struct seccomp_filter *seccomp_prepare_filter(struct sock_fprog *fprog)
251 {
252         struct seccomp_filter *filter;
253         unsigned long fp_size;
254         struct sock_filter *fp;
255         int new_len;
256         long ret;
257
258         if (fprog->len == 0 || fprog->len > BPF_MAXINSNS)
259                 return ERR_PTR(-EINVAL);
260         BUG_ON(INT_MAX / fprog->len < sizeof(struct sock_filter));
261         fp_size = fprog->len * sizeof(struct sock_filter);
262
263         /*
264          * Installing a seccomp filter requires that the task have
265          * CAP_SYS_ADMIN in its namespace or be running with no_new_privs.
266          * This avoids scenarios where unprivileged tasks can affect the
267          * behavior of privileged children.
268          */
269         if (!current->no_new_privs &&
270             security_capable_noaudit(current_cred(), current_user_ns(),
271                                      CAP_SYS_ADMIN) != 0)
272                 return ERR_PTR(-EACCES);
273
274         fp = kzalloc(fp_size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
275         if (!fp)
276                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
277
278         /* Copy the instructions from fprog. */
279         ret = -EFAULT;
280         if (copy_from_user(filter->insns, fprog->filter, fp_size))
281                 goto fail;
282
283         /* Check and rewrite the fprog via the skb checker */
284         ret = sk_chk_filter(filter->insns, filter->len);
285         if (ret)
286                 goto fail;
287
288         /* Check and rewrite the fprog for seccomp use */
289         ret = seccomp_check_filter(filter->insns, filter->len);
290         if (ret)
291                 goto free_prog;
292
293         /* Allocate a new seccomp_filter */
294         ret = -ENOMEM;
295         filter = kzalloc(sizeof(struct seccomp_filter) +
296                          sizeof(struct sock_filter_int) * new_len,
297                          GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
298         if (!filter)
299                 goto free_prog;
300
301         ret = sk_convert_filter(fp, fprog->len, filter->insnsi, &new_len);
302         if (ret)
303                 goto free_filter;
304         kfree(fp);
305
306         atomic_set(&filter->usage, 1);
307         filter->len = new_len;
308
309         return filter;
310
311 free_filter_prog:
312         kfree(filter->prog);
313 free_filter:
314         kfree(filter);
315 free_prog:
316         kfree(fp);
317         return ERR_PTR(ret);
318 }
319
320 /**
321  * seccomp_prepare_user_filter - prepares a user-supplied sock_fprog
322  * @user_filter: pointer to the user data containing a sock_fprog.
323  *
324  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
325  */
326 static struct seccomp_filter *
327 seccomp_prepare_user_filter(const char __user *user_filter)
328 {
329         struct sock_fprog fprog;
330         struct seccomp_filter *filter = ERR_PTR(-EFAULT);
331
332 #ifdef CONFIG_COMPAT
333         if (is_compat_task()) {
334                 struct compat_sock_fprog fprog32;
335                 if (copy_from_user(&fprog32, user_filter, sizeof(fprog32)))
336                         goto out;
337                 fprog.len = fprog32.len;
338                 fprog.filter = compat_ptr(fprog32.filter);
339         } else /* falls through to the if below. */
340 #endif
341         if (copy_from_user(&fprog, user_filter, sizeof(fprog)))
342                 goto out;
343         filter = seccomp_prepare_filter(&fprog);
344 out:
345         return filter;
346 }
347
348 /**
349  * seccomp_attach_filter: validate and attach filter
350  * @flags:  flags to change filter behavior
351  * @filter: seccomp filter to add to the current process
352  *
353  * Caller must be holding current->sighand->siglock lock.
354  *
355  * Returns 0 on success, -ve on error.
356  */
357 static long seccomp_attach_filter(unsigned int flags,
358                                   struct seccomp_filter *filter)
359 {
360         unsigned long total_insns;
361         struct seccomp_filter *walker;
362
363         BUG_ON(!spin_is_locked(&current->sighand->siglock));
364
365         /* Validate resulting filter length. */
366         total_insns = filter->prog->len;
367         for (walker = current->seccomp.filter; walker; walker = walker->prev)
368                 total_insns += walker->prog->len + 4;  /* 4 instr penalty */
369         if (total_insns > MAX_INSNS_PER_PATH)
370                 return -ENOMEM;
371
372         /*
373          * If there is an existing filter, make it the prev and don't drop its
374          * task reference.
375          */
376         filter->prev = current->seccomp.filter;
377         current->seccomp.filter = filter;
378
379         return 0;
380 }
381
382 /* get_seccomp_filter - increments the reference count of the filter on @tsk */
383 void get_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
384 {
385         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
386         if (!orig)
387                 return;
388         /* Reference count is bounded by the number of total processes. */
389         atomic_inc(&orig->usage);
390 }
391
392 static inline void seccomp_filter_free(struct seccomp_filter *filter)
393 {
394         if (filter) {
395                 sk_filter_free(filter->prog);
396                 kfree(filter);
397         }
398 }
399
400 /* put_seccomp_filter - decrements the ref count of tsk->seccomp.filter */
401 void put_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
402 {
403         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
404         /* Clean up single-reference branches iteratively. */
405         while (orig && atomic_dec_and_test(&orig->usage)) {
406                 struct seccomp_filter *freeme = orig;
407                 orig = orig->prev;
408                 seccomp_filter_free(freeme);
409         }
410 }
411
412 /**
413  * seccomp_send_sigsys - signals the task to allow in-process syscall emulation
414  * @syscall: syscall number to send to userland
415  * @reason: filter-supplied reason code to send to userland (via si_errno)
416  *
417  * Forces a SIGSYS with a code of SYS_SECCOMP and related sigsys info.
418  */
419 static void seccomp_send_sigsys(int syscall, int reason)
420 {
421         struct siginfo info;
422         memset(&info, 0, sizeof(info));
423         info.si_signo = SIGSYS;
424         info.si_code = SYS_SECCOMP;
425         info.si_call_addr = (void __user *)KSTK_EIP(current);
426         info.si_errno = reason;
427         info.si_arch = syscall_get_arch(current, task_pt_regs(current));
428         info.si_syscall = syscall;
429         force_sig_info(SIGSYS, &info, current);
430 }
431 #endif  /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
432
433 /*
434  * Secure computing mode 1 allows only read/write/exit/sigreturn.
435  * To be fully secure this must be combined with rlimit
436  * to limit the stack allocations too.
437  */
438 static int mode1_syscalls[] = {
439         __NR_seccomp_read, __NR_seccomp_write, __NR_seccomp_exit, __NR_seccomp_sigreturn,
440         0, /* null terminated */
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_COMPAT
444 static int mode1_syscalls_32[] = {
445         __NR_seccomp_read_32, __NR_seccomp_write_32, __NR_seccomp_exit_32, __NR_seccomp_sigreturn_32,
446         0, /* null terminated */
447 };
448 #endif
449
450 int __secure_computing(int this_syscall)
451 {
452         int mode = current->seccomp.mode;
453         int exit_sig = 0;
454         int *syscall;
455         u32 ret;
456
457         switch (mode) {
458         case SECCOMP_MODE_STRICT:
459                 syscall = mode1_syscalls;
460 #ifdef CONFIG_COMPAT
461                 if (is_compat_task())
462                         syscall = mode1_syscalls_32;
463 #endif
464                 do {
465                         if (*syscall == this_syscall)
466                                 return 0;
467                 } while (*++syscall);
468                 exit_sig = SIGKILL;
469                 ret = SECCOMP_RET_KILL;
470                 break;
471 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
472         case SECCOMP_MODE_FILTER: {
473                 int data;
474                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
475                 ret = seccomp_run_filters(this_syscall);
476                 data = ret & SECCOMP_RET_DATA;
477                 ret &= SECCOMP_RET_ACTION;
478                 switch (ret) {
479                 case SECCOMP_RET_ERRNO:
480                         /* Set the low-order 16-bits as a errno. */
481                         syscall_set_return_value(current, regs,
482                                                  -data, 0);
483                         goto skip;
484                 case SECCOMP_RET_TRAP:
485                         /* Show the handler the original registers. */
486                         syscall_rollback(current, regs);
487                         /* Let the filter pass back 16 bits of data. */
488                         seccomp_send_sigsys(this_syscall, data);
489                         goto skip;
490                 case SECCOMP_RET_TRACE:
491                         /* Skip these calls if there is no tracer. */
492                         if (!ptrace_event_enabled(current, PTRACE_EVENT_SECCOMP)) {
493                                 syscall_set_return_value(current, regs,
494                                                          -ENOSYS, 0);
495                                 goto skip;
496                         }
497                         /* Allow the BPF to provide the event message */
498                         ptrace_event(PTRACE_EVENT_SECCOMP, data);
499                         /*
500                          * The delivery of a fatal signal during event
501                          * notification may silently skip tracer notification.
502                          * Terminating the task now avoids executing a system
503                          * call that may not be intended.
504                          */
505                         if (fatal_signal_pending(current))
506                                 break;
507                         if (syscall_get_nr(current, regs) < 0)
508                                 goto skip;  /* Explicit request to skip. */
509
510                         return 0;
511                 case SECCOMP_RET_ALLOW:
512                         return 0;
513                 case SECCOMP_RET_KILL:
514                 default:
515                         break;
516                 }
517                 exit_sig = SIGSYS;
518                 break;
519         }
520 #endif
521         default:
522                 BUG();
523         }
524
525 #ifdef SECCOMP_DEBUG
526         dump_stack();
527 #endif
528         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
529         do_exit(exit_sig);
530 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
531 skip:
532         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
533 #endif
534         return -1;
535 }
536
537 long prctl_get_seccomp(void)
538 {
539         return current->seccomp.mode;
540 }
541
542 /**
543  * seccomp_set_mode_strict: internal function for setting strict seccomp
544  *
545  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
546  *
547  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
548  */
549 static long seccomp_set_mode_strict(void)
550 {
551         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_STRICT;
552         long ret = -EINVAL;
553
554         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
555
556         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
557                 goto out;
558
559 #ifdef TIF_NOTSC
560         disable_TSC();
561 #endif
562         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
563         ret = 0;
564
565 out:
566         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
567
568         return ret;
569 }
570
571 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
572 /**
573  * seccomp_set_mode_filter: internal function for setting seccomp filter
574  * @flags:  flags to change filter behavior
575  * @filter: struct sock_fprog containing filter
576  *
577  * This function may be called repeatedly to install additional filters.
578  * Every filter successfully installed will be evaluated (in reverse order)
579  * for each system call the task makes.
580  *
581  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
582  *
583  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
584  */
585 static long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
586                                     const char __user *filter)
587 {
588         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_FILTER;
589         struct seccomp_filter *prepared = NULL;
590         long ret = -EINVAL;
591
592         /* Validate flags. */
593         if (flags != 0)
594                 return -EINVAL;
595
596         /* Prepare the new filter before holding any locks. */
597         prepared = seccomp_prepare_user_filter(filter);
598         if (IS_ERR(prepared))
599                 return PTR_ERR(prepared);
600
601         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
602
603         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
604                 goto out;
605
606         ret = seccomp_attach_filter(flags, prepared);
607         if (ret)
608                 goto out;
609         /* Do not free the successfully attached filter. */
610         prepared = NULL;
611
612         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
613 out:
614         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
615         seccomp_filter_free(prepared);
616         return ret;
617 }
618 #else
619 static inline long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
620                                            const char __user *filter)
621 {
622         return -EINVAL;
623 }
624 #endif
625
626 /* Common entry point for both prctl and syscall. */
627 static long do_seccomp(unsigned int op, unsigned int flags,
628                        const char __user *uargs)
629 {
630         switch (op) {
631         case SECCOMP_SET_MODE_STRICT:
632                 if (flags != 0 || uargs != NULL)
633                         return -EINVAL;
634                 return seccomp_set_mode_strict();
635         case SECCOMP_SET_MODE_FILTER:
636                 return seccomp_set_mode_filter(flags, uargs);
637         default:
638                 return -EINVAL;
639         }
640 }
641
642 SYSCALL_DEFINE3(seccomp, unsigned int, op, unsigned int, flags,
643                          const char __user *, uargs)
644 {
645         return do_seccomp(op, flags, uargs);
646 }
647
648 /**
649  * prctl_set_seccomp: configures current->seccomp.mode
650  * @seccomp_mode: requested mode to use
651  * @filter: optional struct sock_fprog for use with SECCOMP_MODE_FILTER
652  *
653  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
654  */
655 long prctl_set_seccomp(unsigned long seccomp_mode, char __user *filter)
656 {
657         unsigned int op;
658         char __user *uargs;
659
660         switch (seccomp_mode) {
661         case SECCOMP_MODE_STRICT:
662                 op = SECCOMP_SET_MODE_STRICT;
663                 /*
664                  * Setting strict mode through prctl always ignored filter,
665                  * so make sure it is always NULL here to pass the internal
666                  * check in do_seccomp().
667                  */
668                 uargs = NULL;
669                 break;
670         case SECCOMP_MODE_FILTER:
671                 op = SECCOMP_SET_MODE_FILTER;
672                 uargs = filter;
673                 break;
674         default:
675                 return -EINVAL;
676         }
677
678         /* prctl interface doesn't have flags, so they are always zero. */
679         return do_seccomp(op, 0, uargs);
680 }