isolate/isolate.c

   1 /*
   2  *      A Process Isolator based on Linux Containers
   3  *
   4  *      (c) 2012 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  *      (c) 2012 Bernard Blackham <bernard@blackham.com.au>
   6  */
   7
   8 #define _GNU_SOURCE
   9
  10 #include "autoconf.h"
  11
  12 #include <errno.h>
  13 #include <stdio.h>
  14 #include <fcntl.h>
  15 #include <stdlib.h>
  16 #include <string.h>
  17 #include <stdarg.h>
  18 #include <stdint.h>
  19 #include <unistd.h>
  20 #include <getopt.h>
  21 #include <sched.h>
  22 #include <time.h>
  23 #include <grp.h>
  24 #include <sys/wait.h>
  25 #include <sys/time.h>
  26 #include <sys/signal.h>
  27 #include <sys/resource.h>
  28 #include <sys/mount.h>
  29 #include <sys/stat.h>
  30
  31 #define NONRET __attribute__((noreturn))
  32 #define UNUSED __attribute__((unused))
  33 #define ARRAY_SIZE(a) (int)(sizeof(a)/sizeof(a[0]))
  34
  35 #define BOX_DIR CONFIG_ISOLATE_BOX_DIR
  36 #define BOX_UID CONFIG_ISOLATE_BOX_UID
  37 #define BOX_GID CONFIG_ISOLATE_BOX_GID
  38
  39 static int timeout;                     /* milliseconds */
  40 static int wall_timeout;
  41 static int extra_timeout;
  42 static int pass_environ;
  43 static int verbose;
  44 static int memory_limit;
  45 static int stack_limit;
  46 static int max_processes = 1;
  47 static char *redir_stdin, *redir_stdout, *redir_stderr;
  48
  49 static int cg_enable;
  50 static int cg_memory_limit;
  51 static int cg_timing;
  52 static char *cg_root = "/sys/fs/cgroup";
  53
  54 static uid_t orig_uid;
  55 static gid_t orig_gid;
  56
  57 static pid_t box_pid;
  58 static int partial_line;
  59 static char cleanup_cmd[256];
  60
  61 static struct timeval start_time;
  62 static int ticks_per_sec;
  63 static int total_ms, wall_ms;
  64 static volatile sig_atomic_t timer_tick;
  65
  66 static int error_pipes[2];
  67 static int write_errors_to_fd;
  68 static int read_errors_from_fd;
  69
  70 static void die(char *msg, ...) NONRET;
  71 static void cg_stats(void);
  72 static int get_wall_time_ms(void);
  73 static int get_run_time_ms(struct rusage *rus);
  74
  75 /*** Meta-files ***/
  76
  77 static FILE *metafile;
  78
  79 static void
  80 meta_open(const char *name)
  81 {
  82   if (!strcmp(name, "-"))
  83     {
  84       metafile = stdout;
  85       return;
  86     }
  87   metafile = fopen(name, "w");
  88   if (!metafile)
  89     die("Failed to open metafile '%s'",name);
  90 }
  91
  92 static void
  93 meta_close(void)
  94 {
  95   if (metafile && metafile != stdout)
  96     fclose(metafile);
  97 }
  98
  99 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
 100 meta_printf(const char *fmt, ...)
 101 {
 102   if (!metafile)
 103     return;
 104
 105   va_list args;
 106   va_start(args, fmt);
 107   vfprintf(metafile, fmt, args);
 108   va_end(args);
 109 }
 110
 111 static void
 112 final_stats(struct rusage *rus)
 113 {
 114   total_ms = get_run_time_ms(rus);
 115   wall_ms = get_wall_time_ms();
 116
 117   meta_printf("time:%d.%03d\n", total_ms/1000, total_ms%1000);
 118   meta_printf("time-wall:%d.%03d\n", wall_ms/1000, wall_ms%1000);
 119   meta_printf("max-rss:%ld\n", rus->ru_maxrss);
 120   meta_printf("csw-voluntary:%ld\n", rus->ru_nvcsw);
 121   meta_printf("csw-forced:%ld\n", rus->ru_nivcsw);
 122
 123   cg_stats();
 124 }
 125
 126 /*** Messages and exits ***/
 127
 128 static void
 129 xsystem(const char *cmd)
 130 {
 131   int ret = system(cmd);
 132   if (ret < 0)
 133     die("system(\"%s\"): %m", cmd);
 134   if (!WIFEXITED(ret) || WEXITSTATUS(ret))
 135     die("system(\"%s\"): Exited with status %d", cmd, ret);
 136 }
 137
 138 static void NONRET
 139 box_exit(int rc)
 140 {
 141   if (box_pid > 0)
 142     {
 143       kill(-box_pid, SIGKILL);
 144       kill(box_pid, SIGKILL);
 145       meta_printf("killed:1\n");
 146
 147       struct rusage rus;
 148       int p, stat;
 149       do
 150         p = wait4(box_pid, &stat, 0, &rus);
 151       while (p < 0 && errno == EINTR);
 152       if (p < 0)
 153         fprintf(stderr, "UGH: Lost track of the process (%m)\n");
 154       else
 155         final_stats(&rus);
 156     }
 157
 158   if (rc < 2 && cleanup_cmd[0])
 159     xsystem(cleanup_cmd);
 160
 161   meta_close();
 162   exit(rc);
 163 }
 164
 165 static void
 166 flush_line(void)
 167 {
 168   if (partial_line)
 169     fputc('\n', stderr);
 170   partial_line = 0;
 171 }
 172
 173 /* Report an error of the sandbox itself */
 174 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 175 die(char *msg, ...)
 176 {
 177   va_list args;
 178   va_start(args, msg);
 179   char buf[1024];
 180   int n = vsnprintf(buf, sizeof(buf), msg, args);
 181
 182   if (write_errors_to_fd)
 183     {
 184       // We are inside the box, have to use error pipe for error reporting.
 185       // We hope that the whole error message fits in PIPE_BUF bytes.
 186       write(write_errors_to_fd, buf, n);
 187       exit(2);
 188     }
 189
 190   // Otherwise, we in the box keeper process, so we report errors normally
 191   flush_line();
 192   meta_printf("status:XX\nmessage:%s\n", buf);
 193   fputs(buf, stderr);
 194   fputc('\n', stderr);
 195   box_exit(2);
 196 }
 197
 198 /* Report an error of the program inside the sandbox */
 199 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 200 err(char *msg, ...)
 201 {
 202   va_list args;
 203   va_start(args, msg);
 204   flush_line();
 205   if (msg[0] && msg[1] && msg[2] == ':' && msg[3] == ' ')
 206     {
 207       meta_printf("status:%c%c\n", msg[0], msg[1]);
 208       msg += 4;
 209     }
 210   char buf[1024];
 211   vsnprintf(buf, sizeof(buf), msg, args);
 212   meta_printf("message:%s\n", buf);
 213   fputs(buf, stderr);
 214   fputc('\n', stderr);
 215   box_exit(1);
 216 }
 217
 218 /* Write a message, but only if in verbose mode */
 219 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
 220 msg(char *msg, ...)
 221 {
 222   va_list args;
 223   va_start(args, msg);
 224   if (verbose)
 225     {
 226       int len = strlen(msg);
 227       if (len > 0)
 228         partial_line = (msg[len-1] != '\n');
 229       vfprintf(stderr, msg, args);
 230       fflush(stderr);
 231     }
 232   va_end(args);
 233 }
 234
 235 /*** Utility functions ***/
 236
 237 static void *
 238 xmalloc(size_t size)
 239 {
 240   void *p = malloc(size);
 241   if (!p)
 242     die("Out of memory");
 243   return p;
 244 }
 245
 246 static char *
 247 xstrdup(char *str)
 248 {
 249   char *p = strdup(str);
 250   if (!p)
 251     die("Out of memory");
 252   return p;
 253 }
 254
 255 static int dir_exists(char *path)
 256 {
 257   struct stat st;
 258   return (stat(path, &st) >= 0 && S_ISDIR(st.st_mode));
 259 }
 260
 261 /*** Environment rules ***/
 262
 263 struct env_rule {
 264   char *var;                    // Variable to match
 265   char *val;                    // ""=clear, NULL=inherit
 266   int var_len;
 267   struct env_rule *next;
 268 };
 269
 270 static struct env_rule *first_env_rule;
 271 static struct env_rule **last_env_rule = &first_env_rule;
 272
 273 static struct env_rule default_env_rules[] = {
 274   { "LIBC_FATAL_STDERR_", "1" }
 275 };
 276
 277 static int
 278 set_env_action(char *a0)
 279 {
 280   struct env_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a0) + 1);
 281   char *a = (char *)(r+1);
 282   strcpy(a, a0);
 283
 284   char *sep = strchr(a, '=');
 285   if (sep == a)
 286     return 0;
 287   r->var = a;
 288   if (sep)
 289     {
 290       *sep++ = 0;
 291       r->val = sep;
 292     }
 293   else
 294     r->val = NULL;
 295   *last_env_rule = r;
 296   last_env_rule = &r->next;
 297   r->next = NULL;
 298   return 1;
 299 }
 300
 301 static int
 302 match_env_var(char *env_entry, struct env_rule *r)
 303 {
 304   if (strncmp(env_entry, r->var, r->var_len))
 305     return 0;
 306   return (env_entry[r->var_len] == '=');
 307 }
 308
 309 static void
 310 apply_env_rule(char **env, int *env_sizep, struct env_rule *r)
 311 {
 312   // First remove the variable if already set
 313   int pos = 0;
 314   while (pos < *env_sizep && !match_env_var(env[pos], r))
 315     pos++;
 316   if (pos < *env_sizep)
 317     {
 318       (*env_sizep)--;
 319       env[pos] = env[*env_sizep];
 320       env[*env_sizep] = NULL;
 321     }
 322
 323   // What is the new value?
 324   char *new;
 325   if (r->val)
 326     {
 327       if (!r->val[0])
 328         return;
 329       new = xmalloc(r->var_len + 1 + strlen(r->val) + 1);
 330       sprintf(new, "%s=%s", r->var, r->val);
 331     }
 332   else
 333     {
 334       pos = 0;
 335       while (environ[pos] && !match_env_var(environ[pos], r))
 336         pos++;
 337       if (!(new = environ[pos]))
 338         return;
 339     }
 340
 341   // Add it at the end of the array
 342   env[(*env_sizep)++] = new;
 343   env[*env_sizep] = NULL;
 344 }
 345
 346 static char **
 347 setup_environment(void)
 348 {
 349   // Link built-in rules with user rules
 350   for (int i=ARRAY_SIZE(default_env_rules)-1; i >= 0; i--)
 351     {
 352       default_env_rules[i].next = first_env_rule;
 353       first_env_rule = &default_env_rules[i];
 354     }
 355
 356   // Scan the original environment
 357   char **orig_env = environ;
 358   int orig_size = 0;
 359   while (orig_env[orig_size])
 360     orig_size++;
 361
 362   // For each rule, reserve one more slot and calculate length
 363   int num_rules = 0;
 364   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 365     {
 366       num_rules++;
 367       r->var_len = strlen(r->var);
 368     }
 369
 370   // Create a new environment
 371   char **env = xmalloc((orig_size + num_rules + 1) * sizeof(char *));
 372   int size;
 373   if (pass_environ)
 374     {
 375       memcpy(env, environ, orig_size * sizeof(char *));
 376       size = orig_size;
 377     }
 378   else
 379     size = 0;
 380   env[size] = NULL;
 381
 382   // Apply the rules one by one
 383   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 384     apply_env_rule(env, &size, r);
 385
 386   // Return the new env and pass some gossip
 387   if (verbose > 1)
 388     {
 389       fprintf(stderr, "Passing environment:\n");
 390       for (int i=0; env[i]; i++)
 391         fprintf(stderr, "\t%s\n", env[i]);
 392     }
 393   return env;
 394 }
 395
 396 /*** Mount rules ***/
 397
 398 struct dir_rule {
 399   char *inside;                 // A relative path
 400   char *outside;                // This can be:
 401                                 //   - an absolute path
 402                                 //   - a relative path starting with "./"
 403                                 //   - one of the above prefixed with "?" to mean "only if exists"
 404                                 //   - "procfs"
 405   struct dir_rule *next;
 406 };
 407
 408 static struct dir_rule *first_dir_rule;
 409 static struct dir_rule **last_dir_rule = &first_dir_rule;
 410
 411 static int add_dir_rule(char *in, char *out)
 412 {
 413   // Make sure that "in" is relative
 414   while (in[0] == '/')
 415     in++;
 416   if (!*in)
 417     return 0;
 418
 419   // Check "out"
 420   if (out)
 421     {
 422       char *o = out;
 423       if (*o == '?')
 424         o++;
 425       if (!(o[0] == '/' ||
 426             !strncmp(o, "./", 2) ||
 427             !strcmp(o, "procfs")))
 428         return 0;
 429     }
 430
 431   // Override an existing rule
 432   for (struct dir_rule *r = first_dir_rule; r; r=r->next)
 433     if (!strcmp(r->inside, in))
 434       {
 435         r->outside = out;
 436         return 1;
 437       }
 438
 439   // Add a new rule
 440   struct dir_rule *r = xmalloc(sizeof(*r));
 441   r->inside = in;
 442   r->outside = out;
 443   *last_dir_rule = r;
 444   last_dir_rule = &r->next;
 445   r->next = NULL;
 446
 447   return 1;
 448 }
 449
 450 static int set_dir_action(char *arg)
 451 {
 452   arg = xstrdup(arg);
 453   char *sep = strchr(arg, '=');
 454
 455   if (sep)
 456     {
 457       *sep++ = 0;
 458       return add_dir_rule(arg, (*sep ? sep : NULL));
 459     }
 460   else
 461     {
 462       char *out = xmalloc(1 + strlen(arg) + 1);
 463       sprintf(out, "/%s", arg);
 464       return add_dir_rule(arg, out);
 465     }
 466 }
 467
 468 static void init_dir_rules(void)
 469 {
 470   set_dir_action("box=./box");
 471   set_dir_action("bin");
 472   set_dir_action("dev");
 473   set_dir_action("lib");
 474   set_dir_action("lib64=?/lib64");
 475   set_dir_action("proc=procfs");
 476   set_dir_action("usr");
 477 }
 478
 479 static void make_dir(char *path)
 480 {
 481   char *sep = path;
 482   for (;;)
 483     {
 484       sep = strchr(sep, '/');
 485       if (sep)
 486         *sep = 0;
 487
 488       if (dir_exists(path))
 489         {
 490           if (sep)
 491             *sep = '/';
 492           return;
 493         }
 494
 495       if (mkdir(path, 0777) < 0)
 496         die("Cannot create directory %s: %m\n", path);
 497
 498       if (!sep)
 499         return;
 500       *sep++ = '/';
 501     }
 502 }
 503
 504 static void apply_dir_rules(void)
 505 {
 506   for (struct dir_rule *r = first_dir_rule; r; r=r->next)
 507     {
 508       char *in = r->inside;
 509       char *out = r->outside;
 510       if (!out)
 511         {
 512           msg("Not binding anything on %s\n", r->inside);
 513           continue;
 514         }
 515
 516       if (out[0] == '?')
 517         {
 518           out++;
 519           if (!dir_exists(out))
 520             {
 521               msg("Not binding %s on %s (does not exist)\n", out, r->inside);
 522               continue;
 523             }
 524         }
 525
 526       char root_in[1024];
 527       snprintf(root_in, sizeof(root_in), "root/%s", in);
 528       make_dir(root_in);
 529
 530       if (!strcmp(out, "procfs"))
 531         {
 532           msg("Mounting procfs on %s\n", in);
 533           if (mount("none", root_in, "proc", 0, "") < 0)
 534             die("Cannot mount proc on %s: %m", in);
 535         }
 536       else
 537         {
 538           msg("Binding %s on %s\n", out, in);
 539           if (mount(out, root_in, "none", MS_BIND | MS_NOSUID | MS_NODEV, "") < 0)
 540             die("Cannot bind %s on %s: %m", out, in);
 541         }
 542     }
 543 }
 544
 545 /*** Control groups ***/
 546
 547 static char cg_path[256];
 548
 549 #define CG_BUFSIZE 1024
 550
 551 static int
 552 cg_read(char *attr, char *buf)
 553 {
 554   int maybe = 0;
 555   if (attr[0] == '?')
 556     {
 557       attr++;
 558       maybe = 1;
 559     }
 560
 561   char path[256];
 562   snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", cg_path, attr);
 563
 564   int fd = open(path, O_RDONLY);
 565   if (fd < 0)
 566     {
 567       if (maybe)
 568         return 0;
 569       die("Cannot read %s: %m", path);
 570     }
 571
 572   int n = read(fd, buf, CG_BUFSIZE);
 573   if (n < 0)
 574     die("Cannot read %s: %m", path);
 575   if (n >= CG_BUFSIZE - 1)
 576     die("Attribute %s too long", path);
 577   if (n > 0 && buf[n-1] == '\n')
 578     n--;
 579   buf[n] = 0;
 580
 581   if (verbose > 1)
 582     msg("CG: Read %s = %s\n", attr, buf);
 583
 584   close(fd);
 585   return 1;
 586 }
 587
 588 static void __attribute__((format(printf,2,3)))
 589 cg_write(char *attr, char *fmt, ...)
 590 {
 591   va_list args;
 592   va_start(args, fmt);
 593
 594   char buf[CG_BUFSIZE];
 595   int n = vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
 596   if (n >= CG_BUFSIZE)
 597     die("cg_writef: Value for attribute %s is too long", attr);
 598
 599   if (verbose > 1)
 600     msg("CG: Write %s = %s", attr, buf);
 601
 602   char path[256];
 603   snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", cg_path, attr);
 604
 605   int fd = open(path, O_WRONLY | O_TRUNC);
 606   if (fd < 0)
 607     die("Cannot write %s: %m", path);
 608
 609   int written = write(fd, buf, n);
 610   if (written < 0)
 611     die("Cannot set %s to %s: %m", path, buf);
 612   if (written != n)
 613     die("Short write to %s (%d out of %d bytes)", path, written, n);
 614
 615   close(fd);
 616   va_end(args);
 617 }
 618
 619 static void
 620 cg_init(void)
 621 {
 622   if (!cg_enable)
 623     return;
 624
 625   if (!dir_exists(cg_root))
 626     die("Control group filesystem at %s not mounted", cg_root);
 627
 628   snprintf(cg_path, sizeof(cg_path), "%s/box-%d", cg_root, BOX_UID);
 629   msg("Using control group %s\n", cg_path);
 630 }
 631
 632 static void
 633 cg_prepare(void)
 634 {
 635   if (!cg_enable)
 636     return;
 637
 638   struct stat st;
 639   char buf[CG_BUFSIZE];
 640
 641   if (stat(cg_path, &st) >= 0 || errno != ENOENT)
 642     {
 643       msg("Control group %s already exists, trying to empty it.\n", cg_path);
 644       if (rmdir(cg_path) < 0)
 645         die("Failed to reset control group %s: %m", cg_path);
 646     }
 647
 648   if (mkdir(cg_path, 0777) < 0)
 649     die("Failed to create control group %s: %m", cg_path);
 650
 651   // If cpuset module is enabled, copy allowed cpus and memory nodes from parent group
 652   if (cg_read("?../cpuset.cpus", buf))
 653     cg_write("cpuset.cpus", "%s", buf);
 654   if (cg_read("?../cpuset.mems", buf))
 655     cg_write("cpuset.mems", "%s", buf);
 656 }
 657
 658 static void
 659 cg_enter(void)
 660 {
 661   if (!cg_enable)
 662     return;
 663
 664   msg("Entering control group %s\n", cg_path);
 665
 666   struct stat st;
 667   if (stat(cg_path, &st) < 0)
 668     die("Control group %s does not exist: %m", cg_path);
 669
 670   if (cg_memory_limit)
 671     {
 672       cg_write("memory.limit_in_bytes", "%lld\n", (long long) cg_memory_limit << 10);
 673       cg_write("memory.memsw.limit_in_bytes", "%lld\n", (long long) cg_memory_limit << 10);
 674     }
 675
 676   if (cg_timing)
 677     cg_write("cpuacct.usage", "0\n");
 678
 679   cg_write("tasks", "%d\n", (int) getpid());
 680 }
 681
 682 static int
 683 cg_get_run_time_ms(void)
 684 {
 685   if (!cg_enable)
 686     return 0;
 687
 688   char buf[CG_BUFSIZE];
 689   cg_read("cpuacct.usage", buf);
 690   unsigned long long ns = atoll(buf);
 691   return ns / 1000000;
 692 }
 693
 694 static void
 695 cg_stats(void)
 696 {
 697   if (!cg_enable)
 698     return;
 699
 700   char buf[CG_BUFSIZE];
 701
 702   // Memory usage statistics
 703   unsigned long long mem=0, memsw=0;
 704   if (cg_read("?memory.max_usage_in_bytes", buf))
 705     mem = atoll(buf);
 706   if (cg_read("?memory.memsw.max_usage_in_bytes", buf))
 707     {
 708       memsw = atoll(buf);
 709       if (memsw > mem)
 710         mem = memsw;
 711     }
 712   if (mem)
 713     meta_printf("cg-mem:%lld\n", mem >> 10);
 714 }
 715
 716 static void
 717 cg_remove(void)
 718 {
 719   char buf[CG_BUFSIZE];
 720
 721   if (!cg_enable)
 722     return;
 723
 724   cg_read("tasks", buf);
 725   if (buf[0])
 726     die("Some tasks left in control group %s, failed to remove it", cg_path);
 727
 728   if (rmdir(cg_path) < 0)
 729     die("Cannot remove control group %s: %m", cg_path);
 730 }
 731
 732 /*** The keeper process ***/
 733
 734 static void
 735 signal_alarm(int unused UNUSED)
 736 {
 737   /* Time limit checks are synchronous, so we only schedule them there. */
 738   timer_tick = 1;
 739   alarm(1);
 740 }
 741
 742 static void
 743 signal_int(int unused UNUSED)
 744 {
 745   /* Interrupts are fatal, so no synchronization requirements. */
 746   meta_printf("exitsig:%d\n", SIGINT);
 747   err("SG: Interrupted");
 748 }
 749
 750 #define PROC_BUF_SIZE 4096
 751 static void
 752 read_proc_file(char *buf, char *name, int *fdp)
 753 {
 754   int c;
 755
 756   if (!*fdp)
 757     {
 758       sprintf(buf, "/proc/%d/%s", (int) box_pid, name);
 759       *fdp = open(buf, O_RDONLY);
 760       if (*fdp < 0)
 761         die("open(%s): %m", buf);
 762     }
 763   lseek(*fdp, 0, SEEK_SET);
 764   if ((c = read(*fdp, buf, PROC_BUF_SIZE-1)) < 0)
 765     die("read on /proc/$pid/%s: %m", name);
 766   if (c >= PROC_BUF_SIZE-1)
 767     die("/proc/$pid/%s too long", name);
 768   buf[c] = 0;
 769 }
 770
 771 static int
 772 get_wall_time_ms(void)
 773 {
 774   struct timeval now, wall;
 775   gettimeofday(&now, NULL);
 776   timersub(&now, &start_time, &wall);
 777   return wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 778 }
 779
 780 static int
 781 get_run_time_ms(struct rusage *rus)
 782 {
 783   if (cg_timing)
 784     return cg_get_run_time_ms();
 785
 786   if (rus)
 787     {
 788       struct timeval total;
 789       timeradd(&rus->ru_utime, &rus->ru_stime, &total);
 790       return total.tv_sec*1000 + total.tv_usec/1000;
 791     }
 792
 793   char buf[PROC_BUF_SIZE], *x;
 794   int utime, stime;
 795   static int proc_stat_fd;
 796
 797   read_proc_file(buf, "stat", &proc_stat_fd);
 798   x = buf;
 799   while (*x && *x != ' ')
 800     x++;
 801   while (*x == ' ')
 802     x++;
 803   if (*x++ != '(')
 804     die("proc stat syntax error 1");
 805   while (*x && (*x != ')' || x[1] != ' '))
 806     x++;
 807   while (*x == ')' || *x == ' ')
 808     x++;
 809   if (sscanf(x, "%*c %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %d %d", &utime, &stime) != 2)
 810     die("proc stat syntax error 2");
 811
 812   return (utime + stime) * 1000 / ticks_per_sec;
 813 }
 814
 815 static void
 816 check_timeout(void)
 817 {
 818   if (wall_timeout)
 819     {
 820       int wall_ms = get_wall_time_ms();
 821       if (wall_ms > wall_timeout)
 822         err("TO: Time limit exceeded (wall clock)");
 823       if (verbose > 1)
 824         fprintf(stderr, "[wall time check: %d msec]\n", wall_ms);
 825     }
 826   if (timeout)
 827     {
 828       int ms = get_run_time_ms(NULL);
 829       if (verbose > 1)
 830         fprintf(stderr, "[time check: %d msec]\n", ms);
 831       if (ms > timeout && ms > extra_timeout)
 832         err("TO: Time limit exceeded");
 833     }
 834 }
 835
 836 static void
 837 box_keeper(void)
 838 {
 839   read_errors_from_fd = error_pipes[0];
 840   close(error_pipes[1]);
 841
 842   struct sigaction sa;
 843   bzero(&sa, sizeof(sa));
 844   sa.sa_handler = signal_int;
 845   sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 846
 847   gettimeofday(&start_time, NULL);
 848   ticks_per_sec = sysconf(_SC_CLK_TCK);
 849   if (ticks_per_sec <= 0)
 850     die("Invalid ticks_per_sec!");
 851
 852   if (timeout || wall_timeout)
 853     {
 854       sa.sa_handler = signal_alarm;
 855       sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 856       alarm(1);
 857     }
 858
 859   for(;;)
 860     {
 861       struct rusage rus;
 862       int stat;
 863       pid_t p;
 864       if (timer_tick)
 865         {
 866           check_timeout();
 867           timer_tick = 0;
 868         }
 869       p = wait4(box_pid, &stat, 0, &rus);
 870       if (p < 0)
 871         {
 872           if (errno == EINTR)
 873             continue;
 874           die("wait4: %m");
 875         }
 876       if (p != box_pid)
 877         die("wait4: unknown pid %d exited!", p);
 878       box_pid = 0;
 879
 880       // Check error pipe if there is an internal error passed from inside the box
 881       char interr[1024];
 882       int n = read(read_errors_from_fd, interr, sizeof(interr) - 1);
 883       if (n > 0)
 884         {
 885           interr[n] = 0;
 886           die("%s", interr);
 887         }
 888
 889       if (WIFEXITED(stat))
 890         {
 891           final_stats(&rus);
 892           if (WEXITSTATUS(stat))
 893             {
 894               meta_printf("exitcode:%d\n", WEXITSTATUS(stat));
 895               err("RE: Exited with error status %d", WEXITSTATUS(stat));
 896             }
 897           if (timeout && total_ms > timeout)
 898             err("TO: Time limit exceeded");
 899           if (wall_timeout && wall_ms > wall_timeout)
 900             err("TO: Time limit exceeded (wall clock)");
 901           flush_line();
 902           fprintf(stderr, "OK (%d.%03d sec real, %d.%03d sec wall)\n",
 903               total_ms/1000, total_ms%1000,
 904               wall_ms/1000, wall_ms%1000);
 905           box_exit(0);
 906         }
 907       else if (WIFSIGNALED(stat))
 908         {
 909           meta_printf("exitsig:%d\n", WTERMSIG(stat));
 910           final_stats(&rus);
 911           err("SG: Caught fatal signal %d", WTERMSIG(stat));
 912         }
 913       else if (WIFSTOPPED(stat))
 914         {
 915           meta_printf("exitsig:%d\n", WSTOPSIG(stat));
 916           final_stats(&rus);
 917           err("SG: Stopped by signal %d", WSTOPSIG(stat));
 918         }
 919       else
 920         die("wait4: unknown status %x, giving up!", stat);
 921     }
 922 }
 923
 924 /*** The process running inside the box ***/
 925
 926 static void
 927 setup_root(void)
 928 {
 929   if (mkdir("root", 0750) < 0 && errno != EEXIST)
 930     die("mkdir('root'): %m");
 931
 932   if (mount("none", "root", "tmpfs", 0, "mode=755") < 0)
 933     die("Cannot mount root ramdisk: %m");
 934
 935   apply_dir_rules();
 936
 937   if (chroot("root") < 0)
 938     die("Chroot failed: %m");
 939
 940   if (chdir("root/box") < 0)
 941     die("Cannot change current directory: %m");
 942 }
 943
 944 static void
 945 setup_credentials(void)
 946 {
 947   if (setresgid(BOX_GID, BOX_GID, BOX_GID) < 0)
 948     die("setresgid: %m");
 949   if (setgroups(0, NULL) < 0)
 950     die("setgroups: %m");
 951   if (setresuid(BOX_UID, BOX_UID, BOX_UID) < 0)
 952     die("setresuid: %m");
 953   setpgrp();
 954 }
 955
 956 static void
 957 setup_fds(void)
 958 {
 959   if (redir_stdin)
 960     {
 961       close(0);
 962       if (open(redir_stdin, O_RDONLY) != 0)
 963         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdin);
 964     }
 965   if (redir_stdout)
 966     {
 967       close(1);
 968       if (open(redir_stdout, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 1)
 969         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdout);
 970     }
 971   if (redir_stderr)
 972     {
 973       close(2);
 974       if (open(redir_stderr, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 2)
 975         die("open(\"%s\"): %m", redir_stderr);
 976     }
 977   else
 978     dup2(1, 2);
 979 }
 980
 981 static void
 982 setup_rlim(const char *res_name, int res, rlim_t limit)
 983 {
 984   struct rlimit rl = { .rlim_cur = limit, .rlim_max = limit };
 985   if (setrlimit(res, &rl) < 0)
 986     die("setrlimit(%s, %jd)", res_name, (intmax_t) limit);
 987 }
 988
 989 static void
 990 setup_rlimits(void)
 991 {
 992 #define RLIM(res, val) setup_rlim("RLIMIT_" #res, RLIMIT_##res, val)
 993
 994   if (memory_limit)
 995     RLIM(AS, memory_limit * 1024);
 996
 997   RLIM(STACK, (stack_limit ? (rlim_t)stack_limit * 1024 : RLIM_INFINITY));
 998   RLIM(NOFILE, 64);
 999   RLIM(MEMLOCK, 0);
1000
1001   if (max_processes)
1002     RLIM(NPROC, max_processes);
1003
1004 #undef RLIM
1005 }
1006
1007 static int
1008 box_inside(void *arg)
1009 {
1010   char **args = arg;
1011   write_errors_to_fd = error_pipes[1];
1012   close(error_pipes[0]);
1013
1014   cg_enter();
1015   setup_root();
1016   setup_credentials();
1017   setup_fds();
1018   setup_rlimits();
1019   char **env = setup_environment();
1020
1021   execve(args[0], args, env);
1022   die("execve(\"%s\"): %m", args[0]);
1023 }
1024
1025 /*** Commands ***/
1026
1027 static void
1028 init(void)
1029 {
1030   msg("Preparing sandbox directory\n");
1031   xsystem("rm -rf box");
1032   if (mkdir("box", 0700) < 0)
1033     die("Cannot create box: %m");
1034   if (chown("box", orig_uid, orig_gid) < 0)
1035     die("Cannot chown box: %m");
1036
1037   cg_prepare();
1038 }
1039
1040 static void
1041 cleanup(void)
1042 {
1043   if (!dir_exists("box"))
1044     die("Box directory not found, there isn't anything to clean up");
1045
1046   msg("Deleting sandbox directory\n");
1047   xsystem("rm -rf box");
1048   cg_remove();
1049 }
1050
1051 static void
1052 run(char **argv)
1053 {
1054   if (!dir_exists("box"))
1055     die("Box directory not found, did you run `isolate --init'?");
1056
1057   char cmd[256];
1058   snprintf(cmd, sizeof(cmd), "chown -R %d.%d box", BOX_UID, BOX_GID);
1059   xsystem(cmd);
1060   snprintf(cleanup_cmd, sizeof(cleanup_cmd), "chown -R %d.%d box", orig_uid, orig_gid);
1061
1062   if (pipe(error_pipes) < 0)
1063     die("pipe: %m");
1064   for (int i=0; i<2; i++)
1065     if (fcntl(error_pipes[i], F_SETFD, fcntl(error_pipes[i], F_GETFD) | FD_CLOEXEC) < 0 ||
1066         fcntl(error_pipes[i], F_SETFL, fcntl(error_pipes[i], F_GETFL) | O_NONBLOCK) < 0)
1067       die("fcntl on pipe: %m");
1068
1069   box_pid = clone(
1070     box_inside,                 // Function to execute as the body of the new process
1071     argv,                       // Pass our stack
1072     SIGCHLD | CLONE_NEWIPC | CLONE_NEWNET | CLONE_NEWNS | CLONE_NEWPID,
1073     argv);                      // Pass the arguments
1074   if (box_pid < 0)
1075     die("clone: %m");
1076   if (!box_pid)
1077     die("clone returned 0");
1078   box_keeper();
1079 }
1080
1081 static void
1082 show_version(void)
1083 {
1084   printf("Process isolator 1.0\n");
1085   printf("(c) 2012 Martin Mares and Bernard Blackham\n");
1086   printf("\nCompile-time configuration:\n");
1087   printf("Sandbox directory: %s\n", BOX_DIR);
1088   printf("Sandbox credentials: uid=%u gid=%u\n", BOX_UID, BOX_GID);
1089 }
1090
1091 /*** Options ***/
1092
1093 static void
1094 usage(void)
1095 {
1096   fprintf(stderr, "Invalid arguments!\n");
1097   printf("\
1098 Usage: isolate [<options>] <command>\n\
1099 \n\
1100 Options:\n\
1101 -c, --cg[=<parent>]\tPut process in a control group (optionally a sub-group of <parent>)\n\
1102     --cg-mem=<size>\tLimit memory usage of the control group to <size> KB\n\
1103     --cg-timing\t\tTime limits affects total run time of the control group\n\
1104 -d, --dir=<dir>\t\tMake a directory <dir> visible inside the sandbox\n\
1105 -d, --dir=<in>=<out>\tMake a directory <out> outside visible as <in> inside\n\
1106 -d, --dir=<in>=\t\tDelete a previously defined directory rule (even a default one)\n\
1107 -E, --env=<var>\t\tInherit the environment variable <var> from the parent process\n\
1108 -E, --env=<var>=<val>\tSet the environment variable <var> to <val>; unset it if <var> is empty\n\
1109 -x, --extra-time=<time>\tSet extra timeout, before which a timing-out program is not yet killed,\n\
1110 \t\t\tso that its real execution time is reported (seconds, fractions allowed)\n\
1111 -e, --full-env\t\tInherit full environment of the parent process\n\
1112 -m, --mem=<size>\tLimit address space to <size> KB\n\
1113 -M, --meta=<file>\tOutput process information to <file> (name:value)\n\
1114 -k, --stack=<size>\tLimit stack size to <size> KB (default: 0=unlimited)\n\
1115 -r, --stderr=<file>\tRedirect stderr to <file>\n\
1116 -i, --stdin=<file>\tRedirect stdin from <file>\n\
1117 -o, --stdout=<file>\tRedirect stdout to <file>\n\
1118 -p, --processes[=<max>]\tEnable multiple processes (at most <max> of them); needs --cg\n\
1119 -t, --time=<time>\tSet run time limit (seconds, fractions allowed)\n\
1120 -v, --verbose\t\tBe verbose (use multiple times for even more verbosity)\n\
1121 -w, --wall-time=<time>\tSet wall clock time limit (seconds, fractions allowed)\n\
1122 \n\
1123 Commands:\n\
1124     --init\t\tInitialize sandbox (and its control group when --cg is used)\n\
1125     --run -- <cmd> ...\tRun given command within sandbox\n\
1126     --cleanup\t\tClean up sandbox\n\
1127     --version\t\tDisplay program version and configuration\n\
1128 ");
1129   exit(2);
1130 }
1131
1132 enum opt_code {
1133   OPT_INIT = 256,
1134   OPT_RUN,
1135   OPT_CLEANUP,
1136   OPT_VERSION,
1137   OPT_CG_MEM,
1138   OPT_CG_TIMING,
1139 };
1140
1141 static const char short_opts[] = "c::d:eE:i:k:m:M:o:p::r:t:vw:x:";
1142
1143 static const struct option long_opts[] = {
1144   { "cg",               2, NULL, 'c' },
1145   { "cg-mem",           1, NULL, OPT_CG_MEM },
1146   { "cg-timing",        0, NULL, OPT_CG_TIMING },
1147   { "cleanup",          0, NULL, OPT_CLEANUP },
1148   { "dir",              1, NULL, 'd' },
1149   { "env",              1, NULL, 'E' },
1150   { "extra-time",       1, NULL, 'x' },
1151   { "full-env",         0, NULL, 'e' },
1152   { "init",             0, NULL, OPT_INIT },
1153   { "mem",              1, NULL, 'm' },
1154   { "meta",             1, NULL, 'M' },
1155   { "processes",        2, NULL, 'p' },
1156   { "run",              0, NULL, OPT_RUN },
1157   { "stack",            1, NULL, 'k' },
1158   { "stderr",           1, NULL, 'r' },
1159   { "stdin",            1, NULL, 'i' },
1160   { "stdout",           1, NULL, 'o' },
1161   { "time",             1, NULL, 't' },
1162   { "verbose",          0, NULL, 'v' },
1163   { "version",          0, NULL, OPT_VERSION },
1164   { "wall-time",        1, NULL, 'w' },
1165   { NULL,               0, NULL, 0 }
1166 };
1167
1168 int
1169 main(int argc, char **argv)
1170 {
1171   int c;
1172   enum opt_code mode = 0;
1173
1174   init_dir_rules();
1175
1176   while ((c = getopt_long(argc, argv, short_opts, long_opts, NULL)) >= 0)
1177     switch (c)
1178       {
1179       case 'c':
1180         if (optarg)
1181           cg_root = optarg;
1182         cg_enable = 1;
1183         break;
1184       case 'd':
1185         if (!set_dir_action(optarg))
1186           usage();
1187         break;
1188       case 'e':
1189         pass_environ = 1;
1190         break;
1191       case 'E':
1192         if (!set_env_action(optarg))
1193           usage();
1194         break;
1195       case 'k':
1196         stack_limit = atoi(optarg);
1197         break;
1198       case 'i':
1199         redir_stdin = optarg;
1200         break;
1201       case 'm':
1202         memory_limit = atoi(optarg);
1203         break;
1204       case 'M':
1205         meta_open(optarg);
1206         break;
1207       case 'o':
1208         redir_stdout = optarg;
1209         break;
1210       case 'p':
1211         if (optarg)
1212           max_processes = atoi(optarg);
1213         else
1214           max_processes = 0;
1215         break;
1216       case 'r':
1217         redir_stderr = optarg;
1218         break;
1219       case 't':
1220         timeout = 1000*atof(optarg);
1221         break;
1222       case 'v':
1223         verbose++;
1224         break;
1225       case 'w':
1226         wall_timeout = 1000*atof(optarg);
1227         break;
1228       case 'x':
1229         extra_timeout = 1000*atof(optarg);
1230         break;
1231       case OPT_INIT:
1232       case OPT_RUN:
1233       case OPT_CLEANUP:
1234       case OPT_VERSION:
1235         mode = c;
1236         break;
1237       case OPT_CG_MEM:
1238         cg_memory_limit = atoi(optarg);
1239         break;
1240       case OPT_CG_TIMING:
1241         cg_timing = 1;
1242         break;
1243       default:
1244         usage();
1245       }
1246
1247   if (!mode)
1248     usage();
1249   if (mode == OPT_VERSION)
1250     {
1251       show_version();
1252       return 0;
1253     }
1254
1255   if (geteuid())
1256     die("Must be started as root");
1257   orig_uid = getuid();
1258   orig_gid = getgid();
1259
1260   umask(022);
1261   if (chdir(BOX_DIR) < 0)
1262     die("chdir(%s): %m", BOX_DIR);
1263   cg_init();
1264
1265   switch (mode)
1266     {
1267     case OPT_INIT:
1268       if (optind < argc)
1269         usage();
1270       init();
1271       break;
1272     case OPT_RUN:
1273       if (optind >= argc)
1274         usage();
1275       run(argv+optind);
1276       break;
1277     case OPT_CLEANUP:
1278       if (optind < argc)
1279         usage();
1280       cleanup();
1281       break;
1282     default:
1283       die("Internal error: mode mismatch");
1284     }
1285   exit(0);
1286 }