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