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 static void die(char *msg, ...) NONRET;
  51
  52 /*** Meta-files ***/
  53
  54 static FILE *metafile;
  55
  56 static void
  57 meta_open(const char *name)
  58 {
  59   if (!strcmp(name, "-"))
  60     {
  61       metafile = stdout;
  62       return;
  63     }
  64   metafile = fopen(name, "w");
  65   if (!metafile)
  66     die("Failed to open metafile '%s'",name);
  67 }
  68
  69 static void
  70 meta_close(void)
  71 {
  72   if (metafile && metafile != stdout)
  73     fclose(metafile);
  74 }
  75
  76 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
  77 meta_printf(const char *fmt, ...)
  78 {
  79   if (!metafile)
  80     return;
  81
  82   va_list args;
  83   va_start(args, fmt);
  84   vfprintf(metafile, fmt, args);
  85   va_end(args);
  86 }
  87
  88 static int total_ms, wall_ms;
  89
  90 static void
  91 final_stats(struct rusage *rus)
  92 {
  93   struct timeval total, now, wall;
  94   timeradd(&rus->ru_utime, &rus->ru_stime, &total);
  95   total_ms = total.tv_sec*1000 + total.tv_usec/1000;
  96   gettimeofday(&now, NULL);
  97   timersub(&now, &start_time, &wall);
  98   wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
  99
 100   meta_printf("time:%d.%03d\n", total_ms/1000, total_ms%1000);
 101   meta_printf("time-wall:%d.%03d\n", wall_ms/1000, wall_ms%1000);
 102 }
 103
 104 /*** Messages and exits ***/
 105
 106 static void NONRET
 107 box_exit(int rc)
 108 {
 109   if (box_pid > 0)
 110     {
 111       if (is_ptraced)
 112         ptrace(PTRACE_KILL, box_pid);
 113       kill(-box_pid, SIGKILL);
 114       kill(box_pid, SIGKILL);
 115
 116       struct rusage rus;
 117       int stat;
 118       int p = wait4(box_pid, &stat, 0, &rus);
 119       if (p < 0)
 120         fprintf(stderr, "UGH: Lost track of the process\n");
 121       else
 122         final_stats(&rus);
 123     }
 124   meta_close();
 125   exit(rc);
 126 }
 127
 128 static void
 129 flush_line(void)
 130 {
 131   if (partial_line)
 132     fputc('\n', stderr);
 133   partial_line = 0;
 134 }
 135
 136 /* Report an error of the sandbox itself */
 137 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 138 die(char *msg, ...)
 139 {
 140   va_list args;
 141   va_start(args, msg);
 142   flush_line();
 143   char buf[1024];
 144   vsnprintf(buf, sizeof(buf), msg, args);
 145   meta_printf("status:XX\nmessage:%s\n", buf);
 146   fputs(buf, stderr);
 147   fputc('\n', stderr);
 148   box_exit(2);
 149 }
 150
 151 /* Report an error of the program inside the sandbox */
 152 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 153 err(char *msg, ...)
 154 {
 155   va_list args;
 156   va_start(args, msg);
 157   flush_line();
 158   if (msg[0] && msg[1] && msg[2] == ':' && msg[3] == ' ')
 159     {
 160       meta_printf("status:%c%c\n", msg[0], msg[1]);
 161       msg += 4;
 162     }
 163   char buf[1024];
 164   vsnprintf(buf, sizeof(buf), msg, args);
 165   meta_printf("message:%s\n", buf);
 166   fputs(buf, stderr);
 167   fputc('\n', stderr);
 168   box_exit(1);
 169 }
 170
 171 /* Write a message, but only if in verbose mode */
 172 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
 173 msg(char *msg, ...)
 174 {
 175   va_list args;
 176   va_start(args, msg);
 177   if (verbose)
 178     {
 179       int len = strlen(msg);
 180       if (len > 0)
 181         partial_line = (msg[len-1] != '\n');
 182       vfprintf(stderr, msg, args);
 183       fflush(stderr);
 184     }
 185   va_end(args);
 186 }
 187
 188 static void *
 189 xmalloc(size_t size)
 190 {
 191   void *p = malloc(size);
 192   if (!p)
 193     die("Out of memory");
 194   return p;
 195 }
 196
 197 /*** Syscall rules ***/
 198
 199 static const char * const syscall_names[] = {
 200 #include "box/syscall-table.h"
 201 };
 202 #define NUM_SYSCALLS ARRAY_SIZE(syscall_names)
 203 #define NUM_ACTIONS (NUM_SYSCALLS+64)
 204
 205 enum action {
 206   A_DEFAULT,            // Use the default action
 207   A_NO,                 // Always forbid
 208   A_YES,                // Always permit
 209   A_FILENAME,           // Permit if arg1 is a known filename
 210   A_LIBERAL = 128,      // Valid only in liberal mode
 211 };
 212
 213 static unsigned char syscall_action[NUM_ACTIONS] = {
 214 #define S(x) [__NR_##x]
 215
 216     // Syscalls permitted for specific file names
 217     S(open) = A_FILENAME,
 218     S(creat) = A_FILENAME,
 219     S(unlink) = A_FILENAME,
 220     S(oldstat) = A_FILENAME,
 221     S(access) = A_FILENAME,
 222     S(oldlstat) = A_FILENAME,
 223     S(truncate) = A_FILENAME,
 224     S(stat) = A_FILENAME,
 225     S(lstat) = A_FILENAME,
 226     S(truncate64) = A_FILENAME,
 227     S(stat64) = A_FILENAME,
 228     S(lstat64) = A_FILENAME,
 229     S(readlink) = A_FILENAME,
 230
 231     // Syscalls permitted always
 232     S(exit) = A_YES,
 233     S(read) = A_YES,
 234     S(write) = A_YES,
 235     S(close) = A_YES,
 236     S(lseek) = A_YES,
 237     S(getpid) = A_YES,
 238     S(getuid) = A_YES,
 239     S(oldfstat) = A_YES,
 240     S(dup) = A_YES,
 241     S(brk) = A_YES,
 242     S(getgid) = A_YES,
 243     S(geteuid) = A_YES,
 244     S(getegid) = A_YES,
 245     S(dup2) = A_YES,
 246     S(ftruncate) = A_YES,
 247     S(fstat) = A_YES,
 248     S(personality) = A_YES,
 249     S(_llseek) = A_YES,
 250     S(readv) = A_YES,
 251     S(writev) = A_YES,
 252     S(getresuid) = A_YES,
 253 #ifdef __NR_pread64
 254     S(pread64) = A_YES,
 255     S(pwrite64) = A_YES,
 256 #else
 257     S(pread) = A_YES,
 258     S(pwrite) = A_YES,
 259 #endif
 260     S(ftruncate64) = A_YES,
 261     S(fstat64) = A_YES,
 262     S(fcntl) = A_YES,
 263     S(fcntl64) = A_YES,
 264     S(mmap) = A_YES,
 265     S(munmap) = A_YES,
 266     S(ioctl) = A_YES,
 267     S(uname) = A_YES,
 268     S(gettid) = A_YES,
 269     S(set_thread_area) = A_YES,
 270     S(get_thread_area) = A_YES,
 271     S(exit_group) = A_YES,
 272
 273     // Syscalls permitted only in liberal mode
 274     S(time) = A_YES | A_LIBERAL,
 275     S(alarm) = A_YES | A_LIBERAL,
 276     S(pause) = A_YES | A_LIBERAL,
 277     S(signal) = A_YES | A_LIBERAL,
 278     S(fchmod) = A_YES | A_LIBERAL,
 279     S(sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 280     S(sgetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 281     S(ssetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 282     S(sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 283     S(sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 284     S(getrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 285     S(getrusage) = A_YES | A_LIBERAL,
 286     S(ugetrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 287     S(gettimeofday) = A_YES | A_LIBERAL,
 288     S(select) = A_YES | A_LIBERAL,
 289     S(readdir) = A_YES | A_LIBERAL,
 290     S(setitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 291     S(getitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 292     S(sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 293     S(mprotect) = A_YES | A_LIBERAL,
 294     S(sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 295     S(getdents) = A_YES | A_LIBERAL,
 296     S(getdents64) = A_YES | A_LIBERAL,
 297     S(_newselect) = A_YES | A_LIBERAL,
 298     S(fdatasync) = A_YES | A_LIBERAL,
 299     S(mremap) = A_YES | A_LIBERAL,
 300     S(poll) = A_YES | A_LIBERAL,
 301     S(getcwd) = A_YES | A_LIBERAL,
 302     S(nanosleep) = A_YES | A_LIBERAL,
 303     S(rt_sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 304     S(rt_sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 305     S(rt_sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 306     S(rt_sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 307     S(rt_sigtimedwait) = A_YES | A_LIBERAL,
 308     S(rt_sigqueueinfo) = A_YES | A_LIBERAL,
 309     S(rt_sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 310     S(mmap2) = A_YES | A_LIBERAL,
 311     S(_sysctl) = A_YES | A_LIBERAL,
 312 #undef S
 313 };
 314
 315 static const char *
 316 syscall_name(unsigned int id, char *buf)
 317 {
 318   if (id < NUM_SYSCALLS && syscall_names[id])
 319     return syscall_names[id];
 320   else
 321     {
 322       sprintf(buf, "#%d", id);
 323       return buf;
 324     }
 325 }
 326
 327 static int
 328 syscall_by_name(char *name)
 329 {
 330   for (unsigned int i=0; i<NUM_SYSCALLS; i++)
 331     if (syscall_names[i] && !strcmp(syscall_names[i], name))
 332       return i;
 333   if (name[0] == '#')
 334     name++;
 335   if (!*name)
 336     return -1;
 337   char *ep;
 338   unsigned long l = strtoul(name, &ep, 0);
 339   if (*ep)
 340     return -1;
 341   if (l >= NUM_ACTIONS)
 342     return NUM_ACTIONS;
 343   return l;
 344 }
 345
 346 static int
 347 set_syscall_action(char *a)
 348 {
 349   char *sep = strchr(a, '=');
 350   enum action act = A_YES;
 351   if (sep)
 352     {
 353       *sep++ = 0;
 354       if (!strcmp(sep, "yes"))
 355         act = A_YES;
 356       else if (!strcmp(sep, "no"))
 357         act = A_NO;
 358       else if (!strcmp(sep, "file"))
 359         act = A_FILENAME;
 360       else
 361         return 0;
 362     }
 363
 364   int sys = syscall_by_name(a);
 365   if (sys < 0)
 366     die("Unknown syscall `%s'", a);
 367   if (sys >= NUM_ACTIONS)
 368     die("Syscall `%s' out of range", a);
 369   syscall_action[sys] = act;
 370   return 1;
 371 }
 372
 373 /*** Path rules ***/
 374
 375 struct path_rule {
 376   char *path;
 377   enum action action;
 378   struct path_rule *next;
 379 };
 380
 381 static struct path_rule default_path_rules[] = {
 382   { "/etc/", A_YES },
 383   { "/lib/", A_YES },
 384   { "/usr/lib/", A_YES },
 385   { "/opt/lib/", A_YES },
 386   { "/usr/share/zoneinfo/", A_YES },
 387   { "/usr/share/locale/", A_YES },
 388   { "/dev/null", A_YES },
 389   { "/dev/zero", A_YES },
 390   { "/proc/meminfo", A_YES },
 391   { "/proc/self/stat", A_YES },
 392   { "/proc/self/exe", A_YES },                  // Needed by FPC 2.0.x runtime
 393 };
 394
 395 static struct path_rule *user_path_rules;
 396 static struct path_rule **last_path_rule = &user_path_rules;
 397
 398 static int
 399 set_path_action(char *a)
 400 {
 401   char *sep = strchr(a, '=');
 402   enum action act = A_YES;
 403   if (sep)
 404     {
 405       *sep++ = 0;
 406       if (!strcmp(sep, "yes"))
 407         act = A_YES;
 408       else if (!strcmp(sep, "no"))
 409         act = A_NO;
 410       else
 411         return 0;
 412     }
 413
 414   struct path_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a) + 1);
 415   r->path = (char *)(r+1);
 416   strcpy(r->path, a);
 417   r->action = act;
 418   r->next = NULL;
 419   *last_path_rule = r;
 420   last_path_rule = &r->next;
 421   return 1;
 422 }
 423
 424 static enum action
 425 match_path_rule(struct path_rule *r, char *path)
 426 {
 427   char *rr = r->path;
 428   while (*rr)
 429     if (*rr++ != *path++)
 430       {
 431         if (rr[-1] == '/' && !path[-1])
 432           break;
 433         return A_DEFAULT;
 434       }
 435   if (rr > r->path && rr[-1] != '/' && *path)
 436     return A_DEFAULT;
 437   return r->action;
 438 }
 439
 440 /*** Environment rules ***/
 441
 442 struct env_rule {
 443   char *var;                    // Variable to match
 444   char *val;                    // ""=clear, NULL=inherit
 445   int var_len;
 446   struct env_rule *next;
 447 };
 448
 449 static struct env_rule *first_env_rule;
 450 static struct env_rule **last_env_rule = &first_env_rule;
 451
 452 static struct env_rule default_env_rules[] = {
 453   { "LIBC_FATAL_STDERR_", "1" }
 454 };
 455
 456 static int
 457 set_env_action(char *a0)
 458 {
 459   struct env_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a0) + 1);
 460   char *a = (char *)(r+1);
 461   strcpy(a, a0);
 462
 463   char *sep = strchr(a, '=');
 464   if (sep == a)
 465     return 0;
 466   r->var = a;
 467   if (sep)
 468     {
 469       *sep++ = 0;
 470       r->val = sep;
 471     }
 472   else
 473     r->val = NULL;
 474   *last_env_rule = r;
 475   last_env_rule = &r->next;
 476   r->next = NULL;
 477   return 1;
 478 }
 479
 480 static int
 481 match_env_var(char *env_entry, struct env_rule *r)
 482 {
 483   if (strncmp(env_entry, r->var, r->var_len))
 484     return 0;
 485   return (env_entry[r->var_len] == '=');
 486 }
 487
 488 static void
 489 apply_env_rule(char **env, int *env_sizep, struct env_rule *r)
 490 {
 491   // First remove the variable if already set
 492   int pos = 0;
 493   while (pos < *env_sizep && !match_env_var(env[pos], r))
 494     pos++;
 495   if (pos < *env_sizep)
 496     {
 497       (*env_sizep)--;
 498       env[pos] = env[*env_sizep];
 499       env[*env_sizep] = NULL;
 500     }
 501
 502   // What is the new value?
 503   char *new;
 504   if (r->val)
 505     {
 506       if (!r->val[0])
 507         return;
 508       new = xmalloc(r->var_len + 1 + strlen(r->val) + 1);
 509       sprintf(new, "%s=%s", r->var, r->val);
 510     }
 511   else
 512     {
 513       pos = 0;
 514       while (environ[pos] && !match_env_var(environ[pos], r))
 515         pos++;
 516       if (!(new = environ[pos]))
 517         return;
 518     }
 519
 520   // Add it at the end of the array
 521   env[(*env_sizep)++] = new;
 522   env[*env_sizep] = NULL;
 523 }
 524
 525 static char **
 526 setup_environment(void)
 527 {
 528   // Link built-in rules with user rules
 529   for (int i=ARRAY_SIZE(default_env_rules)-1; i >= 0; i--)
 530     {
 531       default_env_rules[i].next = first_env_rule;
 532       first_env_rule = &default_env_rules[i];
 533     }
 534
 535   // Scan the original environment
 536   char **orig_env = environ;
 537   int orig_size = 0;
 538   while (orig_env[orig_size])
 539     orig_size++;
 540
 541   // For each rule, reserve one more slot and calculate length
 542   int num_rules = 0;
 543   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 544     {
 545       num_rules++;
 546       r->var_len = strlen(r->var);
 547     }
 548
 549   // Create a new environment
 550   char **env = xmalloc((orig_size + num_rules + 1) * sizeof(char *));
 551   int size;
 552   if (pass_environ)
 553     {
 554       memcpy(env, environ, orig_size * sizeof(char *));
 555       size = orig_size;
 556     }
 557   else
 558     size = 0;
 559   env[size] = NULL;
 560
 561   // Apply the rules one by one
 562   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 563     apply_env_rule(env, &size, r);
 564
 565   // Return the new env and pass some gossip
 566   if (verbose > 1)
 567     {
 568       fprintf(stderr, "Passing environment:\n");
 569       for (int i=0; env[i]; i++)
 570         fprintf(stderr, "\t%s\n", env[i]);
 571     }
 572   return env;
 573 }
 574
 575 /*** Syscall checks ***/
 576
 577 static void
 578 valid_filename(unsigned long addr)
 579 {
 580   char namebuf[4096], *p, *end;
 581   static int mem_fd;
 582
 583   if (!file_access)
 584     err("FA: File access forbidden");
 585   if (file_access >= 9)
 586     return;
 587
 588   if (!mem_fd)
 589     {
 590       sprintf(namebuf, "/proc/%d/mem", (int) box_pid);
 591       mem_fd = open(namebuf, O_RDONLY);
 592       if (mem_fd < 0)
 593         die("open(%s): %m", namebuf);
 594     }
 595   p = end = namebuf;
 596   do
 597     {
 598       if (p >= end)
 599         {
 600           int remains = PAGE_SIZE - (addr & (PAGE_SIZE-1));
 601           int l = namebuf + sizeof(namebuf) - end;
 602           if (l > remains)
 603             l = remains;
 604           if (!l)
 605             err("FA: Access to file with name too long");
 606           if (lseek64(mem_fd, addr, SEEK_SET) < 0)
 607             die("lseek64(mem): %m");
 608           remains = read(mem_fd, end, l);
 609           if (remains < 0)
 610             die("read(mem): %m");
 611           if (!remains)
 612             err("FA: Access to file with name out of memory");
 613           end += l;
 614           addr += l;
 615         }
 616     }
 617   while (*p++);
 618
 619   msg("[%s] ", namebuf);
 620   if (file_access >= 3)
 621     return;
 622
 623   // Everything in current directory is permitted
 624   if (!strchr(namebuf, '/') && strcmp(namebuf, ".."))
 625     return;
 626
 627   // ".." anywhere in the path is forbidden
 628   enum action act = A_DEFAULT;
 629   if (strstr(namebuf, ".."))
 630     act = A_NO;
 631
 632   // Scan user rules
 633   for (struct path_rule *r = user_path_rules; r && !act; r=r->next)
 634     act = match_path_rule(r, namebuf);
 635
 636   // Scan built-in rules
 637   if (file_access >= 2)
 638     for (int i=0; i<ARRAY_SIZE(default_path_rules) && !act; i++)
 639       act = match_path_rule(&default_path_rules[i], namebuf);
 640
 641   if (act != A_YES)
 642     err("FA: Forbidden access to file `%s'", namebuf);
 643 }
 644
 645 static int
 646 valid_syscall(struct user *u)
 647 {
 648   unsigned int sys = u->regs.orig_eax;
 649   enum action act = (sys < NUM_ACTIONS) ? syscall_action[sys] : A_DEFAULT;
 650
 651   if (act & A_LIBERAL)
 652     {
 653       if (filter_syscalls == 1)
 654         act &= ~A_LIBERAL;
 655       else
 656         act = A_DEFAULT;
 657     }
 658   switch (act)
 659     {
 660     case A_YES:
 661       return 1;
 662     case A_NO:
 663       return 0;
 664     case A_FILENAME:
 665       valid_filename(u->regs.ebx);
 666       return 1;
 667     default: ;
 668     }
 669
 670   switch (sys)
 671     {
 672     case __NR_kill:
 673       if (u->regs.ebx == box_pid)
 674         {
 675           meta_printf("exitsig:%d\n", (int)u->regs.ecx);
 676           err("SG: Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.ecx);
 677         }
 678       return 0;
 679     case __NR_tgkill:
 680       if (u->regs.ebx == box_pid && u->regs.ecx == box_pid)
 681         {
 682           meta_printf("exitsig:%d\n", (int)u->regs.edx);
 683           err("SG: Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.edx);
 684         }
 685       return 0;
 686     default:
 687       return 0;
 688     }
 689 }
 690
 691 static void
 692 signal_alarm(int unused UNUSED)
 693 {
 694   /* Time limit checks are synchronous, so we only schedule them there. */
 695   timer_tick = 1;
 696   alarm(1);
 697 }
 698
 699 static void
 700 signal_int(int unused UNUSED)
 701 {
 702   /* Interrupts are fatal, so no synchronization requirements. */
 703   meta_printf("exitsig:%d\n", SIGINT);
 704   err("SG: Interrupted");
 705 }
 706
 707 static void
 708 check_timeout(void)
 709 {
 710   if (wall_timeout)
 711     {
 712       struct timeval now, wall;
 713       int wall_ms;
 714       gettimeofday(&now, NULL);
 715       timersub(&now, &start_time, &wall);
 716       wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 717       if (wall_ms > wall_timeout)
 718         err("TO: Time limit exceeded (wall clock)");
 719       if (verbose > 1)
 720         fprintf(stderr, "[wall time check: %d msec]\n", wall_ms);
 721     }
 722   if (timeout)
 723     {
 724       char buf[4096], *x;
 725       int c, utime, stime, ms;
 726       static int proc_status_fd;
 727       if (!proc_status_fd)
 728         {
 729           sprintf(buf, "/proc/%d/stat", (int) box_pid);
 730           proc_status_fd = open(buf, O_RDONLY);
 731           if (proc_status_fd < 0)
 732             die("open(%s): %m", buf);
 733         }
 734       lseek(proc_status_fd, 0, SEEK_SET);
 735       if ((c = read(proc_status_fd, buf, sizeof(buf)-1)) < 0)
 736         die("read on /proc/$pid/stat: %m");
 737       if (c >= (int) sizeof(buf) - 1)
 738         die("/proc/$pid/stat too long");
 739       buf[c] = 0;
 740       x = buf;
 741       while (*x && *x != ' ')
 742         x++;
 743       while (*x == ' ')
 744         x++;
 745       if (*x++ != '(')
 746         die("proc syntax error 1");
 747       while (*x && (*x != ')' || x[1] != ' '))
 748         x++;
 749       while (*x == ')' || *x == ' ')
 750         x++;
 751       if (sscanf(x, "%*c %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %d %d", &utime, &stime) != 2)
 752         die("proc syntax error 2");
 753       ms = (utime + stime) * 1000 / ticks_per_sec;
 754       if (verbose > 1)
 755         fprintf(stderr, "[time check: %d msec]\n", ms);
 756       if (ms > timeout)
 757         err("TO: Time limit exceeded");
 758     }
 759 }
 760
 761 static void
 762 boxkeeper(void)
 763 {
 764   int syscall_count = 0;
 765   struct sigaction sa;
 766
 767   is_ptraced = 1;
 768   bzero(&sa, sizeof(sa));
 769   sa.sa_handler = signal_int;
 770   sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 771   gettimeofday(&start_time, NULL);
 772   ticks_per_sec = sysconf(_SC_CLK_TCK);
 773   if (ticks_per_sec <= 0)
 774     die("Invalid ticks_per_sec!");
 775   if (timeout || wall_timeout)
 776     {
 777       sa.sa_handler = signal_alarm;
 778       sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 779       alarm(1);
 780     }
 781   for(;;)
 782     {
 783       struct rusage rus;
 784       int stat;
 785       pid_t p;
 786       if (timer_tick)
 787         {
 788           check_timeout();
 789           timer_tick = 0;
 790         }
 791       p = wait4(box_pid, &stat, WUNTRACED, &rus);
 792       if (p < 0)
 793         {
 794           if (errno == EINTR)
 795             continue;
 796           die("wait4: %m");
 797         }
 798       if (p != box_pid)
 799         die("wait4: unknown pid %d exited!", p);
 800       if (WIFEXITED(stat))
 801         {
 802           box_pid = 0;
 803           final_stats(&rus);
 804           if (WEXITSTATUS(stat))
 805             {
 806               if (syscall_count)
 807                 {
 808                   meta_printf("exitcode:%d\n", WEXITSTATUS(stat));
 809                   err("RE: Exited with error status %d", WEXITSTATUS(stat));
 810                 }
 811               else
 812                 {
 813                   // Internal error happened inside the child process and it has been already reported.
 814                   box_exit(2);
 815                 }
 816             }
 817           if (timeout && total_ms > timeout)
 818             err("TO: Time limit exceeded");
 819           if (wall_timeout && wall_ms > wall_timeout)
 820             err("TO: Time limit exceeded (wall clock)");
 821           flush_line();
 822           fprintf(stderr, "OK (%d.%03d sec real, %d.%03d sec wall, %d syscalls)\n",
 823               total_ms/1000, total_ms%1000,
 824               wall_ms/1000, wall_ms%1000,
 825               syscall_count);
 826           box_exit(0);
 827         }
 828       if (WIFSIGNALED(stat))
 829         {
 830           box_pid = 0;
 831           meta_printf("exitsig:%d\n", WTERMSIG(stat));
 832           err("SG: Caught fatal signal %d%s", WTERMSIG(stat), (syscall_count ? "" : " during startup"));
 833         }
 834       if (WIFSTOPPED(stat))
 835         {
 836           int sig = WSTOPSIG(stat);
 837           if (sig == SIGTRAP)
 838             {
 839               struct user u;
 840               static int stop_count = -1;
 841               if (ptrace(PTRACE_GETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 842                 die("ptrace(PTRACE_GETREGS): %m");
 843               stop_count++;
 844               if (!stop_count)                  /* Traceme request */
 845                 msg(">> Traceme request caught\n");
 846               else if (stop_count & 1)          /* Syscall entry */
 847                 {
 848                   char namebuf[32];
 849                   msg(">> Syscall %-12s (%08lx,%08lx,%08lx) ", syscall_name(u.regs.orig_eax, namebuf), u.regs.ebx, u.regs.ecx, u.regs.edx);
 850                   if (!exec_seen)
 851                     {
 852                       msg("[master] ");
 853                       if (u.regs.orig_eax == __NR_execve)
 854                         exec_seen = 1;
 855                     }
 856                   else if (valid_syscall(&u))
 857                     syscall_count++;
 858                   else
 859                     {
 860                       /*
 861                        * Unfortunately, PTRACE_KILL kills _after_ the syscall completes,
 862                        * so we have to change it to something harmless (e.g., an undefined
 863                        * syscall) and make the program continue.
 864                        */
 865                       unsigned int sys = u.regs.orig_eax;
 866                       u.regs.orig_eax = 0xffffffff;
 867                       if (ptrace(PTRACE_SETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 868                         die("ptrace(PTRACE_SETREGS): %m");
 869                       err("FO: Forbidden syscall %s", syscall_name(sys, namebuf));
 870                     }
 871                 }
 872               else                                      /* Syscall return */
 873                 msg("= %ld\n", u.regs.eax);
 874               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, 0);
 875             }
 876           else if (sig != SIGSTOP && sig != SIGXCPU && sig != SIGXFSZ)
 877             {
 878               msg(">> Signal %d\n", sig);
 879               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, sig);
 880             }
 881           else
 882             {
 883               meta_printf("exitsig:%d", sig);
 884               err("SG: Received signal %d", sig);
 885             }
 886         }
 887       else
 888         die("wait4: unknown status %x, giving up!", stat);
 889     }
 890 }
 891
 892 static void
 893 box_inside(int argc, char **argv)
 894 {
 895   struct rlimit rl;
 896   char *args[argc+1];
 897
 898   memcpy(args, argv, argc * sizeof(char *));
 899   args[argc] = NULL;
 900   if (set_cwd && chdir(set_cwd))
 901     die("chdir: %m");
 902   if (redir_stdin)
 903     {
 904       close(0);
 905       if (open(redir_stdin, O_RDONLY) != 0)
 906         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdin);
 907     }
 908   if (redir_stdout)
 909     {
 910       close(1);
 911       if (open(redir_stdout, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 1)
 912         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdout);
 913     }
 914   if (redir_stderr)
 915     {
 916       close(2);
 917       if (open(redir_stderr, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 2)
 918         die("open(\"%s\"): %m", redir_stderr);
 919     }
 920   else
 921     dup2(1, 2);
 922   setpgrp();
 923   if (memory_limit)
 924     {
 925       rl.rlim_cur = rl.rlim_max = memory_limit * 1024;
 926       if (setrlimit(RLIMIT_AS, &rl) < 0)
 927         die("setrlimit: %m");
 928     }
 929   rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 64;
 930   if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < 0)
 931     die("setrlimit: %m");
 932   if (filter_syscalls)
 933     {
 934       if (ptrace(PTRACE_TRACEME) < 0)
 935         die("ptrace(PTRACE_TRACEME): %m");
 936       /* Trick: Make sure that we are stopped until the boxkeeper wakes up. */
 937       signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
 938       raise(SIGCHLD);
 939     }
 940   execve(args[0], args, setup_environment());
 941   die("execve(\"%s\"): %m", args[0]);
 942 }
 943
 944 static void
 945 usage(void)
 946 {
 947   fprintf(stderr, "Invalid arguments!\n");
 948   printf("\
 949 Usage: box [<options>] -- <command> <arguments>\n\
 950 \n\
 951 Options:\n\
 952 -a <level>\tSet file access level (0=none, 1=cwd, 2=/etc,/lib,..., 3=whole fs, 9=no checks; needs -f)\n\
 953 -c <dir>\tChange directory to <dir> first\n\
 954 -e\t\tInherit full environment of the parent process\n\
 955 -E <var>\tInherit the environment variable <var> from the parent process\n\
 956 -E <var>=<val>\tSet the environment variable <var> to <val>; unset it if <var> is empty\n\
 957 -f\t\tFilter system calls (-ff=very restricted)\n\
 958 -i <file>\tRedirect stdin from <file>\n\
 959 -m <size>\tLimit address space to <size> KB\n\
 960 -M <file>\tOutput process information to <file> (name:value)\n\
 961 -o <file>\tRedirect stdout to <file>\n\
 962 -p <path>\tPermit access to the specified path (or subtree if it ends with a `/')\n\
 963 -p <path>=<act>\tDefine action for the specified path (<act>=yes/no)\n\
 964 -r <file>\tRedirect stderr to <file>\n\
 965 -s <sys>\tPermit the specified syscall (be careful)\n\
 966 -s <sys>=<act>\tDefine action for the specified syscall (<act>=yes/no/file)\n\
 967 -t <time>\tSet run time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 968 -T\t\tAllow syscalls for measuring run time\n\
 969 -v\t\tBe verbose (use multiple times for even more verbosity)\n\
 970 -w <time>\tSet wall clock time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 971 ");
 972   exit(2);
 973 }
 974
 975 int
 976 main(int argc, char **argv)
 977 {
 978   int c;
 979   uid_t uid;
 980
 981   while ((c = getopt(argc, argv, "a:c:eE:fi:m:M:o:p:r:s:t:Tvw:")) >= 0)
 982     switch (c)
 983       {
 984       case 'a':
 985         file_access = atol(optarg);
 986         break;
 987       case 'c':
 988         set_cwd = optarg;
 989         break;
 990       case 'e':
 991         pass_environ = 1;
 992         break;
 993       case 'E':
 994         if (!set_env_action(optarg))
 995           usage();
 996         break;
 997       case 'f':
 998         filter_syscalls++;
 999         break;
1000       case 'i':
1001         redir_stdin = optarg;
1002         break;
1003       case 'm':
1004         memory_limit = atol(optarg);
1005         break;
1006       case 'M':
1007         meta_open(optarg);
1008         break;
1009       case 'o':
1010         redir_stdout = optarg;
1011         break;
1012       case 'p':
1013         if (!set_path_action(optarg))
1014           usage();
1015         break;
1016       case 'r':
1017         redir_stderr = optarg;
1018         break;
1019       case 's':
1020         if (!set_syscall_action(optarg))
1021           usage();
1022         break;
1023       case 't':
1024         timeout = 1000*atof(optarg);
1025         break;
1026       case 'T':
1027         syscall_action[__NR_times] = A_YES;
1028         break;
1029       case 'v':
1030         verbose++;
1031         break;
1032       case 'w':
1033         wall_timeout = 1000*atof(optarg);
1034         break;
1035       default:
1036         usage();
1037       }
1038   if (optind >= argc)
1039     usage();
1040
1041   uid = geteuid();
1042   if (setreuid(uid, uid) < 0)
1043     die("setreuid: %m");
1044   box_pid = fork();
1045   if (box_pid < 0)
1046     die("fork: %m");
1047   if (!box_pid)
1048     box_inside(argc-optind, argv+optind);
1049   else
1050     boxkeeper();
1051   die("Internal error: fell over edge of the world");
1052 }