4918314893bc6620ae95660c78588d6d5ac9129c
[muen/linux.git] / kernel / pid_namespace.c
1 /*
2  * Pid namespaces
3  *
4  * Authors:
5  *    (C) 2007 Pavel Emelyanov <xemul@openvz.org>, OpenVZ, SWsoft Inc.
6  *    (C) 2007 Sukadev Bhattiprolu <sukadev@us.ibm.com>, IBM
7  *     Many thanks to Oleg Nesterov for comments and help
8  *
9  */
10
11 #include <linux/pid.h>
12 #include <linux/pid_namespace.h>
13 #include <linux/user_namespace.h>
14 #include <linux/syscalls.h>
15 #include <linux/cred.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/acct.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/proc_ns.h>
20 #include <linux/reboot.h>
21 #include <linux/export.h>
22 #include <linux/sched/task.h>
23 #include <linux/sched/signal.h>
24
25 struct pid_cache {
26         int nr_ids;
27         char name[16];
28         struct kmem_cache *cachep;
29         struct list_head list;
30 };
31
32 static LIST_HEAD(pid_caches_lh);
33 static DEFINE_MUTEX(pid_caches_mutex);
34 static struct kmem_cache *pid_ns_cachep;
35
36 /*
37  * creates the kmem cache to allocate pids from.
38  * @nr_ids: the number of numerical ids this pid will have to carry
39  */
40
41 static struct kmem_cache *create_pid_cachep(int nr_ids)
42 {
43         struct pid_cache *pcache;
44         struct kmem_cache *cachep;
45
46         mutex_lock(&pid_caches_mutex);
47         list_for_each_entry(pcache, &pid_caches_lh, list)
48                 if (pcache->nr_ids == nr_ids)
49                         goto out;
50
51         pcache = kmalloc(sizeof(struct pid_cache), GFP_KERNEL);
52         if (pcache == NULL)
53                 goto err_alloc;
54
55         snprintf(pcache->name, sizeof(pcache->name), "pid_%d", nr_ids);
56         cachep = kmem_cache_create(pcache->name,
57                         sizeof(struct pid) + (nr_ids - 1) * sizeof(struct upid),
58                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
59         if (cachep == NULL)
60                 goto err_cachep;
61
62         pcache->nr_ids = nr_ids;
63         pcache->cachep = cachep;
64         list_add(&pcache->list, &pid_caches_lh);
65 out:
66         mutex_unlock(&pid_caches_mutex);
67         return pcache->cachep;
68
69 err_cachep:
70         kfree(pcache);
71 err_alloc:
72         mutex_unlock(&pid_caches_mutex);
73         return NULL;
74 }
75
76 static void proc_cleanup_work(struct work_struct *work)
77 {
78         struct pid_namespace *ns = container_of(work, struct pid_namespace, proc_work);
79         pid_ns_release_proc(ns);
80 }
81
82 /* MAX_PID_NS_LEVEL is needed for limiting size of 'struct pid' */
83 #define MAX_PID_NS_LEVEL 32
84
85 static struct ucounts *inc_pid_namespaces(struct user_namespace *ns)
86 {
87         return inc_ucount(ns, current_euid(), UCOUNT_PID_NAMESPACES);
88 }
89
90 static void dec_pid_namespaces(struct ucounts *ucounts)
91 {
92         dec_ucount(ucounts, UCOUNT_PID_NAMESPACES);
93 }
94
95 static struct pid_namespace *create_pid_namespace(struct user_namespace *user_ns,
96         struct pid_namespace *parent_pid_ns)
97 {
98         struct pid_namespace *ns;
99         unsigned int level = parent_pid_ns->level + 1;
100         struct ucounts *ucounts;
101         int i;
102         int err;
103
104         err = -EINVAL;
105         if (!in_userns(parent_pid_ns->user_ns, user_ns))
106                 goto out;
107
108         err = -ENOSPC;
109         if (level > MAX_PID_NS_LEVEL)
110                 goto out;
111         ucounts = inc_pid_namespaces(user_ns);
112         if (!ucounts)
113                 goto out;
114
115         err = -ENOMEM;
116         ns = kmem_cache_zalloc(pid_ns_cachep, GFP_KERNEL);
117         if (ns == NULL)
118                 goto out_dec;
119
120         ns->pidmap[0].page = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
121         if (!ns->pidmap[0].page)
122                 goto out_free;
123
124         ns->pid_cachep = create_pid_cachep(level + 1);
125         if (ns->pid_cachep == NULL)
126                 goto out_free_map;
127
128         err = ns_alloc_inum(&ns->ns);
129         if (err)
130                 goto out_free_map;
131         ns->ns.ops = &pidns_operations;
132
133         kref_init(&ns->kref);
134         ns->level = level;
135         ns->parent = get_pid_ns(parent_pid_ns);
136         ns->user_ns = get_user_ns(user_ns);
137         ns->ucounts = ucounts;
138         ns->nr_hashed = PIDNS_HASH_ADDING;
139         INIT_WORK(&ns->proc_work, proc_cleanup_work);
140
141         set_bit(0, ns->pidmap[0].page);
142         atomic_set(&ns->pidmap[0].nr_free, BITS_PER_PAGE - 1);
143
144         for (i = 1; i < PIDMAP_ENTRIES; i++)
145                 atomic_set(&ns->pidmap[i].nr_free, BITS_PER_PAGE);
146
147         return ns;
148
149 out_free_map:
150         kfree(ns->pidmap[0].page);
151 out_free:
152         kmem_cache_free(pid_ns_cachep, ns);
153 out_dec:
154         dec_pid_namespaces(ucounts);
155 out:
156         return ERR_PTR(err);
157 }
158
159 static void delayed_free_pidns(struct rcu_head *p)
160 {
161         struct pid_namespace *ns = container_of(p, struct pid_namespace, rcu);
162
163         dec_pid_namespaces(ns->ucounts);
164         put_user_ns(ns->user_ns);
165
166         kmem_cache_free(pid_ns_cachep, ns);
167 }
168
169 static void destroy_pid_namespace(struct pid_namespace *ns)
170 {
171         int i;
172
173         ns_free_inum(&ns->ns);
174         for (i = 0; i < PIDMAP_ENTRIES; i++)
175                 kfree(ns->pidmap[i].page);
176         call_rcu(&ns->rcu, delayed_free_pidns);
177 }
178
179 struct pid_namespace *copy_pid_ns(unsigned long flags,
180         struct user_namespace *user_ns, struct pid_namespace *old_ns)
181 {
182         if (!(flags & CLONE_NEWPID))
183                 return get_pid_ns(old_ns);
184         if (task_active_pid_ns(current) != old_ns)
185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
186         return create_pid_namespace(user_ns, old_ns);
187 }
188
189 static void free_pid_ns(struct kref *kref)
190 {
191         struct pid_namespace *ns;
192
193         ns = container_of(kref, struct pid_namespace, kref);
194         destroy_pid_namespace(ns);
195 }
196
197 void put_pid_ns(struct pid_namespace *ns)
198 {
199         struct pid_namespace *parent;
200
201         while (ns != &init_pid_ns) {
202                 parent = ns->parent;
203                 if (!kref_put(&ns->kref, free_pid_ns))
204                         break;
205                 ns = parent;
206         }
207 }
208 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_pid_ns);
209
210 void zap_pid_ns_processes(struct pid_namespace *pid_ns)
211 {
212         int nr;
213         int rc;
214         struct task_struct *task, *me = current;
215         int init_pids = thread_group_leader(me) ? 1 : 2;
216
217         /* Don't allow any more processes into the pid namespace */
218         disable_pid_allocation(pid_ns);
219
220         /*
221          * Ignore SIGCHLD causing any terminated children to autoreap.
222          * This speeds up the namespace shutdown, plus see the comment
223          * below.
224          */
225         spin_lock_irq(&me->sighand->siglock);
226         me->sighand->action[SIGCHLD - 1].sa.sa_handler = SIG_IGN;
227         spin_unlock_irq(&me->sighand->siglock);
228
229         /*
230          * The last thread in the cgroup-init thread group is terminating.
231          * Find remaining pid_ts in the namespace, signal and wait for them
232          * to exit.
233          *
234          * Note:  This signals each threads in the namespace - even those that
235          *        belong to the same thread group, To avoid this, we would have
236          *        to walk the entire tasklist looking a processes in this
237          *        namespace, but that could be unnecessarily expensive if the
238          *        pid namespace has just a few processes. Or we need to
239          *        maintain a tasklist for each pid namespace.
240          *
241          */
242         read_lock(&tasklist_lock);
243         nr = next_pidmap(pid_ns, 1);
244         while (nr > 0) {
245                 rcu_read_lock();
246
247                 task = pid_task(find_vpid(nr), PIDTYPE_PID);
248                 if (task && !__fatal_signal_pending(task))
249                         send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_FORCED, task);
250
251                 rcu_read_unlock();
252
253                 nr = next_pidmap(pid_ns, nr);
254         }
255         read_unlock(&tasklist_lock);
256
257         /*
258          * Reap the EXIT_ZOMBIE children we had before we ignored SIGCHLD.
259          * sys_wait4() will also block until our children traced from the
260          * parent namespace are detached and become EXIT_DEAD.
261          */
262         do {
263                 clear_thread_flag(TIF_SIGPENDING);
264                 rc = sys_wait4(-1, NULL, __WALL, NULL);
265         } while (rc != -ECHILD);
266
267         /*
268          * sys_wait4() above can't reap the EXIT_DEAD children but we do not
269          * really care, we could reparent them to the global init. We could
270          * exit and reap ->child_reaper even if it is not the last thread in
271          * this pid_ns, free_pid(nr_hashed == 0) calls proc_cleanup_work(),
272          * pid_ns can not go away until proc_kill_sb() drops the reference.
273          *
274          * But this ns can also have other tasks injected by setns()+fork().
275          * Again, ignoring the user visible semantics we do not really need
276          * to wait until they are all reaped, but they can be reparented to
277          * us and thus we need to ensure that pid->child_reaper stays valid
278          * until they all go away. See free_pid()->wake_up_process().
279          *
280          * We rely on ignored SIGCHLD, an injected zombie must be autoreaped
281          * if reparented.
282          */
283         for (;;) {
284                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
285                 if (pid_ns->nr_hashed == init_pids)
286                         break;
287                 schedule();
288         }
289         __set_current_state(TASK_RUNNING);
290
291         if (pid_ns->reboot)
292                 current->signal->group_exit_code = pid_ns->reboot;
293
294         acct_exit_ns(pid_ns);
295         return;
296 }
297
298 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
299 static int pid_ns_ctl_handler(struct ctl_table *table, int write,
300                 void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
301 {
302         struct pid_namespace *pid_ns = task_active_pid_ns(current);
303         struct ctl_table tmp = *table;
304
305         if (write && !ns_capable(pid_ns->user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
306                 return -EPERM;
307
308         /*
309          * Writing directly to ns' last_pid field is OK, since this field
310          * is volatile in a living namespace anyway and a code writing to
311          * it should synchronize its usage with external means.
312          */
313
314         tmp.data = &pid_ns->last_pid;
315         return proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
316 }
317
318 extern int pid_max;
319 static int zero = 0;
320 static struct ctl_table pid_ns_ctl_table[] = {
321         {
322                 .procname = "ns_last_pid",
323                 .maxlen = sizeof(int),
324                 .mode = 0666, /* permissions are checked in the handler */
325                 .proc_handler = pid_ns_ctl_handler,
326                 .extra1 = &zero,
327                 .extra2 = &pid_max,
328         },
329         { }
330 };
331 static struct ctl_path kern_path[] = { { .procname = "kernel", }, { } };
332 #endif  /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
333
334 int reboot_pid_ns(struct pid_namespace *pid_ns, int cmd)
335 {
336         if (pid_ns == &init_pid_ns)
337                 return 0;
338
339         switch (cmd) {
340         case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:
341         case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
342                 pid_ns->reboot = SIGHUP;
343                 break;
344
345         case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
346         case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
347                 pid_ns->reboot = SIGINT;
348                 break;
349         default:
350                 return -EINVAL;
351         }
352
353         read_lock(&tasklist_lock);
354         force_sig(SIGKILL, pid_ns->child_reaper);
355         read_unlock(&tasklist_lock);
356
357         do_exit(0);
358
359         /* Not reached */
360         return 0;
361 }
362
363 static inline struct pid_namespace *to_pid_ns(struct ns_common *ns)
364 {
365         return container_of(ns, struct pid_namespace, ns);
366 }
367
368 static struct ns_common *pidns_get(struct task_struct *task)
369 {
370         struct pid_namespace *ns;
371
372         rcu_read_lock();
373         ns = task_active_pid_ns(task);
374         if (ns)
375                 get_pid_ns(ns);
376         rcu_read_unlock();
377
378         return ns ? &ns->ns : NULL;
379 }
380
381 static struct ns_common *pidns_for_children_get(struct task_struct *task)
382 {
383         struct pid_namespace *ns = NULL;
384
385         task_lock(task);
386         if (task->nsproxy) {
387                 ns = task->nsproxy->pid_ns_for_children;
388                 get_pid_ns(ns);
389         }
390         task_unlock(task);
391
392         if (ns) {
393                 read_lock(&tasklist_lock);
394                 if (!ns->child_reaper) {
395                         put_pid_ns(ns);
396                         ns = NULL;
397                 }
398                 read_unlock(&tasklist_lock);
399         }
400
401         return ns ? &ns->ns : NULL;
402 }
403
404 static void pidns_put(struct ns_common *ns)
405 {
406         put_pid_ns(to_pid_ns(ns));
407 }
408
409 static int pidns_install(struct nsproxy *nsproxy, struct ns_common *ns)
410 {
411         struct pid_namespace *active = task_active_pid_ns(current);
412         struct pid_namespace *ancestor, *new = to_pid_ns(ns);
413
414         if (!ns_capable(new->user_ns, CAP_SYS_ADMIN) ||
415             !ns_capable(current_user_ns(), CAP_SYS_ADMIN))
416                 return -EPERM;
417
418         /*
419          * Only allow entering the current active pid namespace
420          * or a child of the current active pid namespace.
421          *
422          * This is required for fork to return a usable pid value and
423          * this maintains the property that processes and their
424          * children can not escape their current pid namespace.
425          */
426         if (new->level < active->level)
427                 return -EINVAL;
428
429         ancestor = new;
430         while (ancestor->level > active->level)
431                 ancestor = ancestor->parent;
432         if (ancestor != active)
433                 return -EINVAL;
434
435         put_pid_ns(nsproxy->pid_ns_for_children);
436         nsproxy->pid_ns_for_children = get_pid_ns(new);
437         return 0;
438 }
439
440 static struct ns_common *pidns_get_parent(struct ns_common *ns)
441 {
442         struct pid_namespace *active = task_active_pid_ns(current);
443         struct pid_namespace *pid_ns, *p;
444
445         /* See if the parent is in the current namespace */
446         pid_ns = p = to_pid_ns(ns)->parent;
447         for (;;) {
448                 if (!p)
449                         return ERR_PTR(-EPERM);
450                 if (p == active)
451                         break;
452                 p = p->parent;
453         }
454
455         return &get_pid_ns(pid_ns)->ns;
456 }
457
458 static struct user_namespace *pidns_owner(struct ns_common *ns)
459 {
460         return to_pid_ns(ns)->user_ns;
461 }
462
463 const struct proc_ns_operations pidns_operations = {
464         .name           = "pid",
465         .type           = CLONE_NEWPID,
466         .get            = pidns_get,
467         .put            = pidns_put,
468         .install        = pidns_install,
469         .owner          = pidns_owner,
470         .get_parent     = pidns_get_parent,
471 };
472
473 const struct proc_ns_operations pidns_for_children_operations = {
474         .name           = "pid_for_children",
475         .real_ns_name   = "pid",
476         .type           = CLONE_NEWPID,
477         .get            = pidns_for_children_get,
478         .put            = pidns_put,
479         .install        = pidns_install,
480         .owner          = pidns_owner,
481         .get_parent     = pidns_get_parent,
482 };
483
484 static __init int pid_namespaces_init(void)
485 {
486         pid_ns_cachep = KMEM_CACHE(pid_namespace, SLAB_PANIC);
487
488 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
489         register_sysctl_paths(kern_path, pid_ns_ctl_table);
490 #endif
491         return 0;
492 }
493
494 __initcall(pid_namespaces_init);