box/box.c

   1 /*
   2  *      A Simple Sandbox for MO-Eval
   3  *
   4  *      (c) 2001--2008 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  */
   6
   7 #define _LARGEFILE64_SOURCE
   8 #define _GNU_SOURCE
   9
  10 #include <errno.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <fcntl.h>
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <stdarg.h>
  16 #include <unistd.h>
  17 #include <getopt.h>
  18 #include <time.h>
  19 #include <sys/wait.h>
  20 #include <sys/user.h>
  21 #include <sys/time.h>
  22 #include <sys/ptrace.h>
  23 #include <sys/signal.h>
  24 #include <sys/sysinfo.h>
  25 #include <sys/syscall.h>
  26 #include <sys/resource.h>
  27
  28 #define NONRET __attribute__((noreturn))
  29 #define UNUSED __attribute__((unused))
  30 #define ARRAY_SIZE(a) (int)(sizeof(a)/sizeof(a[0]))
  31
  32 static int filter_syscalls;             /* 0=off, 1=liberal, 2=totalitarian */
  33 static int timeout;                     /* milliseconds */
  34 static int wall_timeout;
  35 static int pass_environ;
  36 static int file_access;
  37 static int verbose;
  38 static int memory_limit;
  39 static char *redir_stdin, *redir_stdout, *redir_stderr;
  40 static char *set_cwd;
  41
  42 static pid_t box_pid;
  43 static int is_ptraced;
  44 static volatile int timer_tick;
  45 static struct timeval start_time;
  46 static int ticks_per_sec;
  47 static int exec_seen;
  48 static int partial_line;
  49
  50 #if defined(__GLIBC__) && __GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ > 0
  51 /* glibc 2.1 or newer -> has lseek64 */
  52 #define long_seek(f,o,w) lseek64(f,o,w)
  53 #else
  54 /* Touching clandestine places in glibc */
  55 extern loff_t llseek(int fd, loff_t pos, int whence);
  56 #define long_seek(f,o,w) llseek(f,o,w)
  57 #endif
  58
  59 static void die(char *msg, ...) NONRET;
  60
  61 /*** Meta-files ***/
  62
  63 static FILE *metafile;
  64
  65 static void
  66 meta_open(const char *name)
  67 {
  68   if (!strcmp(name, "-"))
  69     {
  70       metafile = stdout;
  71       return;
  72     }
  73   metafile = fopen(name, "w");
  74   if (!metafile)
  75     die("Failed to open metafile '%s'",name);
  76 }
  77
  78 static void
  79 meta_close(void)
  80 {
  81   if (metafile && metafile != stdout)
  82     fclose(metafile);
  83 }
  84
  85 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
  86 meta_printf(const char *fmt, ...)
  87 {
  88   if (!metafile)
  89     return;
  90
  91   va_list args;
  92   va_start(args, fmt);
  93   vfprintf(metafile, fmt, args);
  94   va_end(args);
  95 }
  96
  97 static int total_ms, wall_ms;
  98
  99 static void
 100 final_stats(struct rusage *rus)
 101 {
 102   struct timeval total, now, wall;
 103   timeradd(&rus->ru_utime, &rus->ru_stime, &total);
 104   total_ms = total.tv_sec*1000 + total.tv_usec/1000;
 105   gettimeofday(&now, NULL);
 106   // FIXME: We are not guaranteed to have start_time always initialized
 107   timersub(&now, &start_time, &wall);
 108   wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 109
 110   meta_printf("time:%d.%03d\n", total_ms/1000, total_ms%1000);
 111   meta_printf("time-wall:%d.%03d\n", wall_ms/1000, wall_ms%1000);
 112 }
 113
 114 /*** Messages and exits ***/
 115
 116 static void NONRET
 117 box_exit(int rc)
 118 {
 119   if (box_pid > 0)
 120     {
 121       if (is_ptraced)
 122         ptrace(PTRACE_KILL, box_pid);
 123       kill(-box_pid, SIGKILL);
 124       kill(box_pid, SIGKILL);
 125
 126       struct rusage rus;
 127       int stat;
 128       int p = wait4(box_pid, &stat, 0, &rus);
 129       if (p < 0)
 130         fprintf(stderr, "UGH: Lost track of the process\n");
 131       else
 132         final_stats(&rus);
 133     }
 134   meta_close();
 135   exit(rc);
 136 }
 137
 138 static void
 139 flush_line(void)
 140 {
 141   if (partial_line)
 142     fputc('\n', stderr);
 143   partial_line = 0;
 144 }
 145
 146 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 147 die(char *msg, ...)
 148 {
 149   va_list args;
 150   va_start(args, msg);
 151   flush_line();
 152   vfprintf(stderr, msg, args);
 153   fputc('\n', stderr);
 154   box_exit(2);
 155 }
 156
 157 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 158 err(char *msg, ...)
 159 {
 160   va_list args;
 161   va_start(args, msg);
 162   flush_line();
 163   vfprintf(stderr, msg, args);
 164   fputc('\n', stderr);
 165   box_exit(1);
 166 }
 167
 168 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
 169 msg(char *msg, ...)
 170 {
 171   va_list args;
 172   va_start(args, msg);
 173   if (verbose)
 174     {
 175       int len = strlen(msg);
 176       if (len > 0)
 177         partial_line = (msg[len-1] != '\n');
 178       vfprintf(stderr, msg, args);
 179       fflush(stderr);
 180     }
 181   va_end(args);
 182 }
 183
 184 static void *
 185 xmalloc(size_t size)
 186 {
 187   void *p = malloc(size);
 188   if (!p)
 189     die("Out of memory");
 190   return p;
 191 }
 192
 193 /*** Syscall rules ***/
 194
 195 static const char * const syscall_names[] = {
 196 #include "box/syscall-table.h"
 197 };
 198 #define NUM_SYSCALLS ARRAY_SIZE(syscall_names)
 199 #define NUM_ACTIONS (NUM_SYSCALLS+64)
 200
 201 enum action {
 202   A_DEFAULT,            // Use the default action
 203   A_NO,                 // Always forbid
 204   A_YES,                // Always permit
 205   A_FILENAME,           // Permit if arg1 is a known filename
 206   A_LIBERAL = 128,      // Valid only in liberal mode
 207 };
 208
 209 static unsigned char syscall_action[NUM_ACTIONS] = {
 210 #define S(x) [__NR_##x]
 211
 212     // Syscalls permitted for specific file names
 213     S(open) = A_FILENAME,
 214     S(creat) = A_FILENAME,
 215     S(unlink) = A_FILENAME,
 216     S(oldstat) = A_FILENAME,
 217     S(access) = A_FILENAME,
 218     S(oldlstat) = A_FILENAME,
 219     S(truncate) = A_FILENAME,
 220     S(stat) = A_FILENAME,
 221     S(lstat) = A_FILENAME,
 222     S(truncate64) = A_FILENAME,
 223     S(stat64) = A_FILENAME,
 224     S(lstat64) = A_FILENAME,
 225     S(readlink) = A_FILENAME,
 226
 227     // Syscalls permitted always
 228     S(exit) = A_YES,
 229     S(read) = A_YES,
 230     S(write) = A_YES,
 231     S(close) = A_YES,
 232     S(lseek) = A_YES,
 233     S(getpid) = A_YES,
 234     S(getuid) = A_YES,
 235     S(oldfstat) = A_YES,
 236     S(dup) = A_YES,
 237     S(brk) = A_YES,
 238     S(getgid) = A_YES,
 239     S(geteuid) = A_YES,
 240     S(getegid) = A_YES,
 241     S(dup2) = A_YES,
 242     S(ftruncate) = A_YES,
 243     S(fstat) = A_YES,
 244     S(personality) = A_YES,
 245     S(_llseek) = A_YES,
 246     S(readv) = A_YES,
 247     S(writev) = A_YES,
 248     S(getresuid) = A_YES,
 249 #ifdef __NR_pread64
 250     S(pread64) = A_YES,
 251     S(pwrite64) = A_YES,
 252 #else
 253     S(pread) = A_YES,
 254     S(pwrite) = A_YES,
 255 #endif
 256     S(ftruncate64) = A_YES,
 257     S(fstat64) = A_YES,
 258     S(fcntl) = A_YES,
 259     S(fcntl64) = A_YES,
 260     S(mmap) = A_YES,
 261     S(munmap) = A_YES,
 262     S(ioctl) = A_YES,
 263     S(uname) = A_YES,
 264     S(gettid) = A_YES,
 265     S(set_thread_area) = A_YES,
 266     S(get_thread_area) = A_YES,
 267     S(exit_group) = A_YES,
 268
 269     // Syscalls permitted only in liberal mode
 270     S(time) = A_YES | A_LIBERAL,
 271     S(alarm) = A_YES | A_LIBERAL,
 272     S(pause) = A_YES | A_LIBERAL,
 273     S(signal) = A_YES | A_LIBERAL,
 274     S(fchmod) = A_YES | A_LIBERAL,
 275     S(sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 276     S(sgetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 277     S(ssetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 278     S(sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 279     S(sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 280     S(getrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 281     S(getrusage) = A_YES | A_LIBERAL,
 282     S(ugetrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 283     S(gettimeofday) = A_YES | A_LIBERAL,
 284     S(select) = A_YES | A_LIBERAL,
 285     S(readdir) = A_YES | A_LIBERAL,
 286     S(setitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 287     S(getitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 288     S(sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 289     S(mprotect) = A_YES | A_LIBERAL,
 290     S(sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 291     S(getdents) = A_YES | A_LIBERAL,
 292     S(getdents64) = A_YES | A_LIBERAL,
 293     S(_newselect) = A_YES | A_LIBERAL,
 294     S(fdatasync) = A_YES | A_LIBERAL,
 295     S(mremap) = A_YES | A_LIBERAL,
 296     S(poll) = A_YES | A_LIBERAL,
 297     S(getcwd) = A_YES | A_LIBERAL,
 298     S(nanosleep) = A_YES | A_LIBERAL,
 299     S(rt_sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 300     S(rt_sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 301     S(rt_sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 302     S(rt_sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 303     S(rt_sigtimedwait) = A_YES | A_LIBERAL,
 304     S(rt_sigqueueinfo) = A_YES | A_LIBERAL,
 305     S(rt_sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 306     S(mmap2) = A_YES | A_LIBERAL,
 307     S(_sysctl) = A_YES | A_LIBERAL,
 308 #undef S
 309 };
 310
 311 static const char *
 312 syscall_name(unsigned int id, char *buf)
 313 {
 314   if (id < NUM_SYSCALLS && syscall_names[id])
 315     return syscall_names[id];
 316   else
 317     {
 318       sprintf(buf, "#%d", id);
 319       return buf;
 320     }
 321 }
 322
 323 static int
 324 syscall_by_name(char *name)
 325 {
 326   for (unsigned int i=0; i<NUM_SYSCALLS; i++)
 327     if (syscall_names[i] && !strcmp(syscall_names[i], name))
 328       return i;
 329   if (name[0] == '#')
 330     name++;
 331   if (!*name)
 332     return -1;
 333   char *ep;
 334   unsigned long l = strtoul(name, &ep, 0);
 335   if (*ep)
 336     return -1;
 337   if (l >= NUM_ACTIONS)
 338     return NUM_ACTIONS;
 339   return l;
 340 }
 341
 342 static int
 343 set_syscall_action(char *a)
 344 {
 345   char *sep = strchr(a, '=');
 346   enum action act = A_YES;
 347   if (sep)
 348     {
 349       *sep++ = 0;
 350       if (!strcmp(sep, "yes"))
 351         act = A_YES;
 352       else if (!strcmp(sep, "no"))
 353         act = A_NO;
 354       else if (!strcmp(sep, "file"))
 355         act = A_FILENAME;
 356       else
 357         return 0;
 358     }
 359
 360   int sys = syscall_by_name(a);
 361   if (sys < 0)
 362     die("Unknown syscall `%s'", a);
 363   if (sys >= NUM_ACTIONS)
 364     die("Syscall `%s' out of range", a);
 365   syscall_action[sys] = act;
 366   return 1;
 367 }
 368
 369 /*** Path rules ***/
 370
 371 struct path_rule {
 372   char *path;
 373   enum action action;
 374   struct path_rule *next;
 375 };
 376
 377 static struct path_rule default_path_rules[] = {
 378   { "/etc/", A_YES },
 379   { "/lib/", A_YES },
 380   { "/usr/lib/", A_YES },
 381   { "/opt/lib/", A_YES },
 382   { "/usr/share/zoneinfo/", A_YES },
 383   { "/usr/share/locale/", A_YES },
 384   { "/dev/null", A_YES },
 385   { "/dev/zero", A_YES },
 386   { "/proc/meminfo", A_YES },
 387   { "/proc/self/stat", A_YES },
 388   { "/proc/self/exe", A_YES },                  // Needed by FPC 2.0.x runtime
 389 };
 390
 391 static struct path_rule *user_path_rules;
 392 static struct path_rule **last_path_rule = &user_path_rules;
 393
 394 static int
 395 set_path_action(char *a)
 396 {
 397   char *sep = strchr(a, '=');
 398   enum action act = A_YES;
 399   if (sep)
 400     {
 401       *sep++ = 0;
 402       if (!strcmp(sep, "yes"))
 403         act = A_YES;
 404       else if (!strcmp(sep, "no"))
 405         act = A_NO;
 406       else
 407         return 0;
 408     }
 409
 410   struct path_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a) + 1);
 411   r->path = (char *)(r+1);
 412   strcpy(r->path, a);
 413   r->action = act;
 414   r->next = NULL;
 415   *last_path_rule = r;
 416   last_path_rule = &r->next;
 417   return 1;
 418 }
 419
 420 static enum action
 421 match_path_rule(struct path_rule *r, char *path)
 422 {
 423   char *rr = r->path;
 424   while (*rr)
 425     if (*rr++ != *path++)
 426       {
 427         if (rr[-1] == '/' && !path[-1])
 428           break;
 429         return A_DEFAULT;
 430       }
 431   if (rr > r->path && rr[-1] != '/' && *path)
 432     return A_DEFAULT;
 433   return r->action;
 434 }
 435
 436 /*** Environment rules ***/
 437
 438 struct env_rule {
 439   char *var;                    // Variable to match
 440   char *val;                    // ""=clear, NULL=inherit
 441   int var_len;
 442   struct env_rule *next;
 443 };
 444
 445 static struct env_rule *first_env_rule;
 446 static struct env_rule **last_env_rule = &first_env_rule;
 447
 448 static struct env_rule default_env_rules[] = {
 449   { "LIBC_FATAL_STDERR_", "1" }
 450 };
 451
 452 static int
 453 set_env_action(char *a0)
 454 {
 455   struct env_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a0) + 1);
 456   char *a = (char *)(r+1);
 457   strcpy(a, a0);
 458
 459   char *sep = strchr(a, '=');
 460   if (sep == a)
 461     return 0;
 462   r->var = a;
 463   if (sep)
 464     {
 465       *sep++ = 0;
 466       r->val = sep;
 467     }
 468   else
 469     r->val = NULL;
 470   *last_env_rule = r;
 471   last_env_rule = &r->next;
 472   r->next = NULL;
 473   return 1;
 474 }
 475
 476 static int
 477 match_env_var(char *env_entry, struct env_rule *r)
 478 {
 479   if (strncmp(env_entry, r->var, r->var_len))
 480     return 0;
 481   return (env_entry[r->var_len] == '=');
 482 }
 483
 484 static void
 485 apply_env_rule(char **env, int *env_sizep, struct env_rule *r)
 486 {
 487   // First remove the variable if already set
 488   int pos = 0;
 489   while (pos < *env_sizep && !match_env_var(env[pos], r))
 490     pos++;
 491   if (pos < *env_sizep)
 492     {
 493       (*env_sizep)--;
 494       env[pos] = env[*env_sizep];
 495       env[*env_sizep] = NULL;
 496     }
 497
 498   // What is the new value?
 499   char *new;
 500   if (r->val)
 501     {
 502       if (!r->val[0])
 503         return;
 504       new = xmalloc(r->var_len + 1 + strlen(r->val) + 1);
 505       sprintf(new, "%s=%s", r->var, r->val);
 506     }
 507   else
 508     {
 509       pos = 0;
 510       while (environ[pos] && !match_env_var(environ[pos], r))
 511         pos++;
 512       if (!(new = environ[pos]))
 513         return;
 514     }
 515
 516   // Add it at the end of the array
 517   env[(*env_sizep)++] = new;
 518   env[*env_sizep] = NULL;
 519 }
 520
 521 static char **
 522 setup_environment(void)
 523 {
 524   // Link built-in rules with user rules
 525   for (int i=ARRAY_SIZE(default_env_rules)-1; i >= 0; i--)
 526     {
 527       default_env_rules[i].next = first_env_rule;
 528       first_env_rule = &default_env_rules[i];
 529     }
 530
 531   // Scan the original environment
 532   char **orig_env = environ;
 533   int orig_size = 0;
 534   while (orig_env[orig_size])
 535     orig_size++;
 536
 537   // For each rule, reserve one more slot and calculate length
 538   int num_rules = 0;
 539   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 540     {
 541       num_rules++;
 542       r->var_len = strlen(r->var);
 543     }
 544
 545   // Create a new environment
 546   char **env = xmalloc((orig_size + num_rules + 1) * sizeof(char *));
 547   int size;
 548   if (pass_environ)
 549     {
 550       memcpy(env, environ, orig_size * sizeof(char *));
 551       size = orig_size;
 552     }
 553   else
 554     size = 0;
 555   env[size] = NULL;
 556
 557   // Apply the rules one by one
 558   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 559     apply_env_rule(env, &size, r);
 560
 561   // Return the new env and pass some gossip
 562   if (verbose > 1)
 563     {
 564       fprintf(stderr, "Passing environment:\n");
 565       for (int i=0; env[i]; i++)
 566         fprintf(stderr, "\t%s\n", env[i]);
 567     }
 568   return env;
 569 }
 570
 571 /*** Syscall checks ***/
 572
 573 static void
 574 valid_filename(unsigned long addr)
 575 {
 576   char namebuf[4096], *p, *end;
 577   static int mem_fd;
 578
 579   if (!file_access)
 580     err("File access forbidden");
 581   if (file_access >= 9)
 582     return;
 583
 584   if (!mem_fd)
 585     {
 586       sprintf(namebuf, "/proc/%d/mem", (int) box_pid);
 587       mem_fd = open(namebuf, O_RDONLY);
 588       if (mem_fd < 0)
 589         die("open(%s): %m", namebuf);
 590     }
 591   p = end = namebuf;
 592   do
 593     {
 594       if (p >= end)
 595         {
 596           int remains = PAGE_SIZE - (addr & (PAGE_SIZE-1));
 597           int l = namebuf + sizeof(namebuf) - end;
 598           if (l > remains)
 599             l = remains;
 600           if (!l)
 601             err("Access to file with name too long");
 602           if (long_seek(mem_fd, addr, SEEK_SET) < 0)
 603             die("long_seek(mem): %m");
 604           remains = read(mem_fd, end, l);
 605           if (remains < 0)
 606             die("read(mem): %m");
 607           if (!remains)
 608             err("Access to file with name out of memory");
 609           end += l;
 610           addr += l;
 611         }
 612     }
 613   while (*p++);
 614
 615   msg("[%s] ", namebuf);
 616   if (file_access >= 3)
 617     return;
 618
 619   // Everything in current directory is permitted
 620   if (!strchr(namebuf, '/') && strcmp(namebuf, ".."))
 621     return;
 622
 623   // ".." anywhere in the path is forbidden
 624   enum action act = A_DEFAULT;
 625   if (strstr(namebuf, ".."))
 626     act = A_NO;
 627
 628   // Scan user rules
 629   for (struct path_rule *r = user_path_rules; r && !act; r=r->next)
 630     act = match_path_rule(r, namebuf);
 631
 632   // Scan built-in rules
 633   if (file_access >= 2)
 634     for (int i=0; i<ARRAY_SIZE(default_path_rules) && !act; i++)
 635       act = match_path_rule(&default_path_rules[i], namebuf);
 636
 637   if (act != A_YES)
 638     err("Forbidden access to file `%s'", namebuf);
 639 }
 640
 641 static int
 642 valid_syscall(struct user *u)
 643 {
 644   unsigned int sys = u->regs.orig_eax;
 645   enum action act = (sys < NUM_ACTIONS) ? syscall_action[sys] : A_DEFAULT;
 646
 647   if (act & A_LIBERAL)
 648     {
 649       if (filter_syscalls == 1)
 650         act &= ~A_LIBERAL;
 651       else
 652         act = A_DEFAULT;
 653     }
 654   switch (act)
 655     {
 656     case A_YES:
 657       return 1;
 658     case A_NO:
 659       return 0;
 660     case A_FILENAME:
 661       valid_filename(u->regs.ebx);
 662       return 1;
 663     default: ;
 664     }
 665
 666   switch (sys)
 667     {
 668     case __NR_kill:
 669       if (u->regs.ebx == box_pid)
 670         err("Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.ecx);
 671       return 0;
 672     case __NR_tgkill:
 673       if (u->regs.ebx == box_pid && u->regs.ecx == box_pid)
 674         err("Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.edx);
 675       return 0;
 676     default:
 677       return 0;
 678     }
 679 }
 680
 681 static void
 682 signal_alarm(int unused UNUSED)
 683 {
 684   /* Time limit checks are synchronous, so we only schedule them there. */
 685   timer_tick = 1;
 686   alarm(1);
 687 }
 688
 689 static void
 690 signal_int(int unused UNUSED)
 691 {
 692   /* Interrupts are fatal, so no synchronization requirements. */
 693   err("Interrupted");
 694 }
 695
 696 static void
 697 check_timeout(void)
 698 {
 699   if (wall_timeout)
 700     {
 701       struct timeval now, wall;
 702       int wall_ms;
 703       gettimeofday(&now, NULL);
 704       timersub(&now, &start_time, &wall);
 705       wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 706       if (wall_ms > wall_timeout)
 707         err("Time limit exceeded (wall clock)");
 708       if (verbose > 1)
 709         fprintf(stderr, "[wall time check: %d msec]\n", wall_ms);
 710     }
 711   if (timeout)
 712     {
 713       char buf[4096], *x;
 714       int c, utime, stime, ms;
 715       static int proc_status_fd;
 716       if (!proc_status_fd)
 717         {
 718           sprintf(buf, "/proc/%d/stat", (int) box_pid);
 719           proc_status_fd = open(buf, O_RDONLY);
 720           if (proc_status_fd < 0)
 721             die("open(%s): %m", buf);
 722         }
 723       lseek(proc_status_fd, 0, SEEK_SET);
 724       if ((c = read(proc_status_fd, buf, sizeof(buf)-1)) < 0)
 725         die("read on /proc/$pid/stat: %m");
 726       if (c >= (int) sizeof(buf) - 1)
 727         die("/proc/$pid/stat too long");
 728       buf[c] = 0;
 729       x = buf;
 730       while (*x && *x != ' ')
 731         x++;
 732       while (*x == ' ')
 733         x++;
 734       if (*x++ != '(')
 735         die("proc syntax error 1");
 736       while (*x && (*x != ')' || x[1] != ' '))
 737         x++;
 738       while (*x == ')' || *x == ' ')
 739         x++;
 740       if (sscanf(x, "%*c %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %d %d", &utime, &stime) != 2)
 741         die("proc syntax error 2");
 742       ms = (utime + stime) * 1000 / ticks_per_sec;
 743       if (verbose > 1)
 744         fprintf(stderr, "[time check: %d msec]\n", ms);
 745       if (ms > timeout)
 746         err("Time limit exceeded");
 747     }
 748 }
 749
 750 static void
 751 boxkeeper(void)
 752 {
 753   int syscall_count = 0;
 754   struct sigaction sa;
 755
 756   is_ptraced = 1;
 757   bzero(&sa, sizeof(sa));
 758   sa.sa_handler = signal_int;
 759   sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 760   gettimeofday(&start_time, NULL);
 761   ticks_per_sec = sysconf(_SC_CLK_TCK);
 762   if (ticks_per_sec <= 0)
 763     die("Invalid ticks_per_sec!");
 764   if (timeout || wall_timeout)
 765     {
 766       sa.sa_handler = signal_alarm;
 767       sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 768       alarm(1);
 769     }
 770   for(;;)
 771     {
 772       struct rusage rus;
 773       int stat;
 774       pid_t p;
 775       if (timer_tick)
 776         {
 777           check_timeout();
 778           timer_tick = 0;
 779         }
 780       p = wait4(box_pid, &stat, WUNTRACED, &rus);
 781       if (p < 0)
 782         {
 783           if (errno == EINTR)
 784             continue;
 785           die("wait4: %m");
 786         }
 787       if (p != box_pid)
 788         die("wait4: unknown pid %d exited!", p);
 789       if (WIFEXITED(stat))
 790         {
 791           box_pid = 0;
 792           final_stats(&rus);
 793           // FIXME: If the process has exited before being ptraced, signal an internal error
 794           if (WEXITSTATUS(stat))
 795             err("Exited with error status %d", WEXITSTATUS(stat));
 796           if (timeout && total_ms > timeout)
 797             err("Time limit exceeded");
 798           if (wall_timeout && wall_ms > wall_timeout)
 799             err("Time limit exceeded (wall clock)");
 800           flush_line();
 801           fprintf(stderr, "OK (%d.%03d sec real, %d.%03d sec wall, %d syscalls)\n",
 802               total_ms/1000, total_ms%1000,
 803               wall_ms/1000, wall_ms%1000,
 804               syscall_count);
 805           box_exit(0);
 806         }
 807       if (WIFSIGNALED(stat))
 808         {
 809           box_pid = 0;
 810           err("Caught fatal signal %d%s", WTERMSIG(stat), (syscall_count ? "" : " during startup"));
 811         }
 812       if (WIFSTOPPED(stat))
 813         {
 814           int sig = WSTOPSIG(stat);
 815           if (sig == SIGTRAP)
 816             {
 817               struct user u;
 818               static int stop_count = -1;
 819               if (ptrace(PTRACE_GETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 820                 die("ptrace(PTRACE_GETREGS): %m");
 821               stop_count++;
 822               if (!stop_count)                  /* Traceme request */
 823                 msg(">> Traceme request caught\n");
 824               else if (stop_count & 1)          /* Syscall entry */
 825                 {
 826                   char namebuf[32];
 827                   msg(">> Syscall %-12s (%08lx,%08lx,%08lx) ", syscall_name(u.regs.orig_eax, namebuf), u.regs.ebx, u.regs.ecx, u.regs.edx);
 828                   if (!exec_seen)
 829                     {
 830                       msg("[master] ");
 831                       if (u.regs.orig_eax == __NR_execve)
 832                         exec_seen = 1;
 833                     }
 834                   else if (valid_syscall(&u))
 835                     syscall_count++;
 836                   else
 837                     {
 838                       /*
 839                        * Unfortunately, PTRACE_KILL kills _after_ the syscall completes,
 840                        * so we have to change it to something harmless (e.g., an undefined
 841                        * syscall) and make the program continue.
 842                        */
 843                       unsigned int sys = u.regs.orig_eax;
 844                       u.regs.orig_eax = 0xffffffff;
 845                       if (ptrace(PTRACE_SETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 846                         die("ptrace(PTRACE_SETREGS): %m");
 847                       err("Forbidden syscall %s", syscall_name(sys, namebuf));
 848                     }
 849                 }
 850               else                                      /* Syscall return */
 851                 msg("= %ld\n", u.regs.eax);
 852               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, 0);
 853             }
 854           else if (sig != SIGSTOP && sig != SIGXCPU && sig != SIGXFSZ)
 855             {
 856               msg(">> Signal %d\n", sig);
 857               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, sig);
 858             }
 859           else
 860             err("Received signal %d", sig);
 861         }
 862       else
 863         die("wait4: unknown status %x, giving up!", stat);
 864     }
 865 }
 866
 867 static void
 868 box_inside(int argc, char **argv)
 869 {
 870   struct rlimit rl;
 871   char *args[argc+1];
 872
 873   memcpy(args, argv, argc * sizeof(char *));
 874   args[argc] = NULL;
 875   if (set_cwd && chdir(set_cwd))
 876     die("chdir: %m");
 877   if (redir_stdin)
 878     {
 879       close(0);
 880       if (open(redir_stdin, O_RDONLY) != 0)
 881         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdin);
 882     }
 883   if (redir_stdout)
 884     {
 885       close(1);
 886       if (open(redir_stdout, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 1)
 887         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdout);
 888     }
 889   if (redir_stderr)
 890     {
 891       close(2);
 892       if (open(redir_stderr, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 2)
 893         die("open(\"%s\"): %m", redir_stderr);
 894     }
 895   else
 896     dup2(1, 2);
 897   setpgrp();
 898   if (memory_limit)
 899     {
 900       rl.rlim_cur = rl.rlim_max = memory_limit * 1024;
 901       if (setrlimit(RLIMIT_AS, &rl) < 0)
 902         die("setrlimit: %m");
 903     }
 904   rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 64;
 905   if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < 0)
 906     die("setrlimit: %m");
 907   if (filter_syscalls)
 908     {
 909       if (ptrace(PTRACE_TRACEME) < 0)
 910         die("ptrace(PTRACE_TRACEME): %m");
 911       /* Trick: Make sure that we are stopped until the boxkeeper wakes up. */
 912       signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
 913       raise(SIGCHLD);
 914     }
 915   execve(args[0], args, setup_environment());
 916   die("execve(\"%s\"): %m", args[0]);
 917 }
 918
 919 static void
 920 usage(void)
 921 {
 922   fprintf(stderr, "Invalid arguments!\n");
 923   printf("\
 924 Usage: box [<options>] -- <command> <arguments>\n\
 925 \n\
 926 Options:\n\
 927 -a <level>\tSet file access level (0=none, 1=cwd, 2=/etc,/lib,..., 3=whole fs, 9=no checks; needs -f)\n\
 928 -c <dir>\tChange directory to <dir> first\n\
 929 -e\t\tInherit full environment of the parent process\n\
 930 -E <var>\tInherit the environment variable <var> from the parent process\n\
 931 -E <var>=<val>\tSet the environment variable <var> to <val>; unset it if <var> is empty\n\
 932 -f\t\tFilter system calls (-ff=very restricted)\n\
 933 -i <file>\tRedirect stdin from <file>\n\
 934 -m <size>\tLimit address space to <size> KB\n\
 935 -M <file>\tOutput process information to <file> (name:value)\n\
 936 -o <file>\tRedirect stdout to <file>\n\
 937 -p <path>\tPermit access to the specified path (or subtree if it ends with a `/')\n\
 938 -p <path>=<act>\tDefine action for the specified path (<act>=yes/no)\n\
 939 -r <file>\tRedirect stderr to <file>\n\
 940 -s <sys>\tPermit the specified syscall (be careful)\n\
 941 -s <sys>=<act>\tDefine action for the specified syscall (<act>=yes/no/file)\n\
 942 -t <time>\tSet run time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 943 -T\t\tAllow syscalls for measuring run time\n\
 944 -v\t\tBe verbose (use multiple times for even more verbosity)\n\
 945 -w <time>\tSet wall clock time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 946 ");
 947   exit(1);
 948 }
 949
 950 int
 951 main(int argc, char **argv)
 952 {
 953   int c;
 954   uid_t uid;
 955
 956   while ((c = getopt(argc, argv, "a:c:eE:fi:m:M:o:p:r:s:t:Tvw:")) >= 0)
 957     switch (c)
 958       {
 959       case 'a':
 960         file_access = atol(optarg);
 961         break;
 962       case 'c':
 963         set_cwd = optarg;
 964         break;
 965       case 'e':
 966         pass_environ = 1;
 967         break;
 968       case 'E':
 969         if (!set_env_action(optarg))
 970           usage();
 971         break;
 972       case 'f':
 973         filter_syscalls++;
 974         break;
 975       case 'i':
 976         redir_stdin = optarg;
 977         break;
 978       case 'm':
 979         memory_limit = atol(optarg);
 980         break;
 981       case 'M':
 982         meta_open(optarg);
 983         break;
 984       case 'o':
 985         redir_stdout = optarg;
 986         break;
 987       case 'p':
 988         if (!set_path_action(optarg))
 989           usage();
 990         break;
 991       case 'r':
 992         redir_stderr = optarg;
 993         break;
 994       case 's':
 995         if (!set_syscall_action(optarg))
 996           usage();
 997         break;
 998       case 't':
 999         timeout = 1000*atof(optarg);
1000         break;
1001       case 'T':
1002         syscall_action[__NR_times] = A_YES;
1003         break;
1004       case 'v':
1005         verbose++;
1006         break;
1007       case 'w':
1008         wall_timeout = 1000*atof(optarg);
1009         break;
1010       default:
1011         usage();
1012       }
1013   if (optind >= argc)
1014     usage();
1015
1016   uid = geteuid();
1017   if (setreuid(uid, uid) < 0)
1018     die("setreuid: %m");
1019   box_pid = fork();
1020   if (box_pid < 0)
1021     die("fork: %m");
1022   if (!box_pid)
1023     box_inside(argc-optind, argv+optind);
1024   else
1025     boxkeeper();
1026   die("Internal error: fell over edge of the world");
1027 }