kernel/pid_namespace.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Pid namespaces
   4  *
   5  * Authors:
   6  *    (C) 2007 Pavel Emelyanov <xemul@openvz.org>, OpenVZ, SWsoft Inc.
   7  *    (C) 2007 Sukadev Bhattiprolu <sukadev@us.ibm.com>, IBM
   8  *     Many thanks to Oleg Nesterov for comments and help
   9  *
  10  */
  11
  12 #include <linux/pid.h>
  13 #include <linux/pid_namespace.h>
  14 #include <linux/user_namespace.h>
  15 #include <linux/syscalls.h>
  16 #include <linux/cred.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/acct.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/proc_ns.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/export.h>
  23 #include <linux/sched/task.h>
  24 #include <linux/sched/signal.h>
  25 #include <linux/idr.h>
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(pid_caches_mutex);
  28 static struct kmem_cache *pid_ns_cachep;
  29 /* Write once array, filled from the beginning. */
  30 static struct kmem_cache *pid_cache[MAX_PID_NS_LEVEL];
  31
  32 /*
  33  * creates the kmem cache to allocate pids from.
  34  * @level: pid namespace level
  35  */
  36
  37 static struct kmem_cache *create_pid_cachep(unsigned int level)
  38 {
  39         /* Level 0 is init_pid_ns.pid_cachep */
  40         struct kmem_cache **pkc = &pid_cache[level - 1];
  41         struct kmem_cache *kc;
  42         char name[4 + 10 + 1];
  43         unsigned int len;
  44
  45         kc = READ_ONCE(*pkc);
  46         if (kc)
  47                 return kc;
  48
  49         snprintf(name, sizeof(name), "pid_%u", level + 1);
  50         len = sizeof(struct pid) + level * sizeof(struct upid);
  51         mutex_lock(&pid_caches_mutex);
  52         /* Name collision forces to do allocation under mutex. */
  53         if (!*pkc)
  54                 *pkc = kmem_cache_create(name, len, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, 0);
  55         mutex_unlock(&pid_caches_mutex);
  56         /* current can fail, but someone else can succeed. */
  57         return READ_ONCE(*pkc);
  58 }
  59
  60 static void proc_cleanup_work(struct work_struct *work)
  61 {
  62         struct pid_namespace *ns = container_of(work, struct pid_namespace, proc_work);
  63         pid_ns_release_proc(ns);
  64 }
  65
  66 static struct ucounts *inc_pid_namespaces(struct user_namespace *ns)
  67 {
  68         return inc_ucount(ns, current_euid(), UCOUNT_PID_NAMESPACES);
  69 }
  70
  71 static void dec_pid_namespaces(struct ucounts *ucounts)
  72 {
  73         dec_ucount(ucounts, UCOUNT_PID_NAMESPACES);
  74 }
  75
  76 static struct pid_namespace *create_pid_namespace(struct user_namespace *user_ns,
  77         struct pid_namespace *parent_pid_ns)
  78 {
  79         struct pid_namespace *ns;
  80         unsigned int level = parent_pid_ns->level + 1;
  81         struct ucounts *ucounts;
  82         int err;
  83
  84         err = -EINVAL;
  85         if (!in_userns(parent_pid_ns->user_ns, user_ns))
  86                 goto out;
  87
  88         err = -ENOSPC;
  89         if (level > MAX_PID_NS_LEVEL)
  90                 goto out;
  91         ucounts = inc_pid_namespaces(user_ns);
  92         if (!ucounts)
  93                 goto out;
  94
  95         err = -ENOMEM;
  96         ns = kmem_cache_zalloc(pid_ns_cachep, GFP_KERNEL);
  97         if (ns == NULL)
  98                 goto out_dec;
  99
 100         idr_init(&ns->idr);
 101
 102         ns->pid_cachep = create_pid_cachep(level);
 103         if (ns->pid_cachep == NULL)
 104                 goto out_free_idr;
 105
 106         err = ns_alloc_inum(&ns->ns);
 107         if (err)
 108                 goto out_free_idr;
 109         ns->ns.ops = &pidns_operations;
 110
 111         kref_init(&ns->kref);
 112         ns->level = level;
 113         ns->parent = get_pid_ns(parent_pid_ns);
 114         ns->user_ns = get_user_ns(user_ns);
 115         ns->ucounts = ucounts;
 116         ns->pid_allocated = PIDNS_ADDING;
 117         INIT_WORK(&ns->proc_work, proc_cleanup_work);
 118
 119         return ns;
 120
 121 out_free_idr:
 122         idr_destroy(&ns->idr);
 123         kmem_cache_free(pid_ns_cachep, ns);
 124 out_dec:
 125         dec_pid_namespaces(ucounts);
 126 out:
 127         return ERR_PTR(err);
 128 }
 129
 130 static void delayed_free_pidns(struct rcu_head *p)
 131 {
 132         struct pid_namespace *ns = container_of(p, struct pid_namespace, rcu);
 133
 134         dec_pid_namespaces(ns->ucounts);
 135         put_user_ns(ns->user_ns);
 136
 137         kmem_cache_free(pid_ns_cachep, ns);
 138 }
 139
 140 static void destroy_pid_namespace(struct pid_namespace *ns)
 141 {
 142         ns_free_inum(&ns->ns);
 143
 144         idr_destroy(&ns->idr);
 145         call_rcu(&ns->rcu, delayed_free_pidns);
 146 }
 147
 148 struct pid_namespace *copy_pid_ns(unsigned long flags,
 149         struct user_namespace *user_ns, struct pid_namespace *old_ns)
 150 {
 151         if (!(flags & CLONE_NEWPID))
 152                 return get_pid_ns(old_ns);
 153         if (task_active_pid_ns(current) != old_ns)
 154                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 155         return create_pid_namespace(user_ns, old_ns);
 156 }
 157
 158 static void free_pid_ns(struct kref *kref)
 159 {
 160         struct pid_namespace *ns;
 161
 162         ns = container_of(kref, struct pid_namespace, kref);
 163         destroy_pid_namespace(ns);
 164 }
 165
 166 void put_pid_ns(struct pid_namespace *ns)
 167 {
 168         struct pid_namespace *parent;
 169
 170         while (ns != &init_pid_ns) {
 171                 parent = ns->parent;
 172                 if (!kref_put(&ns->kref, free_pid_ns))
 173                         break;
 174                 ns = parent;
 175         }
 176 }
 177 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_pid_ns);
 178
 179 void zap_pid_ns_processes(struct pid_namespace *pid_ns)
 180 {
 181         int nr;
 182         int rc;
 183         struct task_struct *task, *me = current;
 184         int init_pids = thread_group_leader(me) ? 1 : 2;
 185         struct pid *pid;
 186
 187         /* Don't allow any more processes into the pid namespace */
 188         disable_pid_allocation(pid_ns);
 189
 190         /*
 191          * Ignore SIGCHLD causing any terminated children to autoreap.
 192          * This speeds up the namespace shutdown, plus see the comment
 193          * below.
 194          */
 195         spin_lock_irq(&me->sighand->siglock);
 196         me->sighand->action[SIGCHLD - 1].sa.sa_handler = SIG_IGN;
 197         spin_unlock_irq(&me->sighand->siglock);
 198
 199         /*
 200          * The last thread in the cgroup-init thread group is terminating.
 201          * Find remaining pid_ts in the namespace, signal and wait for them
 202          * to exit.
 203          *
 204          * Note:  This signals each threads in the namespace - even those that
 205          *        belong to the same thread group, To avoid this, we would have
 206          *        to walk the entire tasklist looking a processes in this
 207          *        namespace, but that could be unnecessarily expensive if the
 208          *        pid namespace has just a few processes. Or we need to
 209          *        maintain a tasklist for each pid namespace.
 210          *
 211          */
 212         rcu_read_lock();
 213         read_lock(&tasklist_lock);
 214         nr = 2;
 215         idr_for_each_entry_continue(&pid_ns->idr, pid, nr) {
 216                 task = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
 217                 if (task && !__fatal_signal_pending(task))
 218                         group_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, task, PIDTYPE_MAX);
 219         }
 220         read_unlock(&tasklist_lock);
 221         rcu_read_unlock();
 222
 223         /*
 224          * Reap the EXIT_ZOMBIE children we had before we ignored SIGCHLD.
 225          * kernel_wait4() will also block until our children traced from the
 226          * parent namespace are detached and become EXIT_DEAD.
 227          */
 228         do {
 229                 clear_thread_flag(TIF_SIGPENDING);
 230                 rc = kernel_wait4(-1, NULL, __WALL, NULL);
 231         } while (rc != -ECHILD);
 232
 233         /*
 234          * kernel_wait4() above can't reap the EXIT_DEAD children but we do not
 235          * really care, we could reparent them to the global init. We could
 236          * exit and reap ->child_reaper even if it is not the last thread in
 237          * this pid_ns, free_pid(pid_allocated == 0) calls proc_cleanup_work(),
 238          * pid_ns can not go away until proc_kill_sb() drops the reference.
 239          *
 240          * But this ns can also have other tasks injected by setns()+fork().
 241          * Again, ignoring the user visible semantics we do not really need
 242          * to wait until they are all reaped, but they can be reparented to
 243          * us and thus we need to ensure that pid->child_reaper stays valid
 244          * until they all go away. See free_pid()->wake_up_process().
 245          *
 246          * We rely on ignored SIGCHLD, an injected zombie must be autoreaped
 247          * if reparented.
 248          */
 249         for (;;) {
 250                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 251                 if (pid_ns->pid_allocated == init_pids)
 252                         break;
 253                 schedule();
 254         }
 255         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 256
 257         if (pid_ns->reboot)
 258                 current->signal->group_exit_code = pid_ns->reboot;
 259
 260         acct_exit_ns(pid_ns);
 261         return;
 262 }
 263
 264 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 265 static int pid_ns_ctl_handler(struct ctl_table *table, int write,
 266                 void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 267 {
 268         struct pid_namespace *pid_ns = task_active_pid_ns(current);
 269         struct ctl_table tmp = *table;
 270         int ret, next;
 271
 272         if (write && !ns_capable(pid_ns->user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
 273                 return -EPERM;
 274
 275         /*
 276          * Writing directly to ns' last_pid field is OK, since this field
 277          * is volatile in a living namespace anyway and a code writing to
 278          * it should synchronize its usage with external means.
 279          */
 280
 281         next = idr_get_cursor(&pid_ns->idr) - 1;
 282
 283         tmp.data = &next;
 284         ret = proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
 285         if (!ret && write)
 286                 idr_set_cursor(&pid_ns->idr, next + 1);
 287
 288         return ret;
 289 }
 290
 291 extern int pid_max;
 292 static struct ctl_table pid_ns_ctl_table[] = {
 293         {
 294                 .procname = "ns_last_pid",
 295                 .maxlen = sizeof(int),
 296                 .mode = 0666, /* permissions are checked in the handler */
 297                 .proc_handler = pid_ns_ctl_handler,
 298                 .extra1 = SYSCTL_ZERO,
 299                 .extra2 = &pid_max,
 300         },
 301         { }
 302 };
 303 static struct ctl_path kern_path[] = { { .procname = "kernel", }, { } };
 304 #endif  /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
 305
 306 int reboot_pid_ns(struct pid_namespace *pid_ns, int cmd)
 307 {
 308         if (pid_ns == &init_pid_ns)
 309                 return 0;
 310
 311         switch (cmd) {
 312         case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:
 313         case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
 314                 pid_ns->reboot = SIGHUP;
 315                 break;
 316
 317         case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
 318         case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
 319                 pid_ns->reboot = SIGINT;
 320                 break;
 321         default:
 322                 return -EINVAL;
 323         }
 324
 325         read_lock(&tasklist_lock);
 326         send_sig(SIGKILL, pid_ns->child_reaper, 1);
 327         read_unlock(&tasklist_lock);
 328
 329         do_exit(0);
 330
 331         /* Not reached */
 332         return 0;
 333 }
 334
 335 static inline struct pid_namespace *to_pid_ns(struct ns_common *ns)
 336 {
 337         return container_of(ns, struct pid_namespace, ns);
 338 }
 339
 340 static struct ns_common *pidns_get(struct task_struct *task)
 341 {
 342         struct pid_namespace *ns;
 343
 344         rcu_read_lock();
 345         ns = task_active_pid_ns(task);
 346         if (ns)
 347                 get_pid_ns(ns);
 348         rcu_read_unlock();
 349
 350         return ns ? &ns->ns : NULL;
 351 }
 352
 353 static struct ns_common *pidns_for_children_get(struct task_struct *task)
 354 {
 355         struct pid_namespace *ns = NULL;
 356
 357         task_lock(task);
 358         if (task->nsproxy) {
 359                 ns = task->nsproxy->pid_ns_for_children;
 360                 get_pid_ns(ns);
 361         }
 362         task_unlock(task);
 363
 364         if (ns) {
 365                 read_lock(&tasklist_lock);
 366                 if (!ns->child_reaper) {
 367                         put_pid_ns(ns);
 368                         ns = NULL;
 369                 }
 370                 read_unlock(&tasklist_lock);
 371         }
 372
 373         return ns ? &ns->ns : NULL;
 374 }
 375
 376 static void pidns_put(struct ns_common *ns)
 377 {
 378         put_pid_ns(to_pid_ns(ns));
 379 }
 380
 381 static int pidns_install(struct nsproxy *nsproxy, struct ns_common *ns)
 382 {
 383         struct pid_namespace *active = task_active_pid_ns(current);
 384         struct pid_namespace *ancestor, *new = to_pid_ns(ns);
 385
 386         if (!ns_capable(new->user_ns, CAP_SYS_ADMIN) ||
 387             !ns_capable(current_user_ns(), CAP_SYS_ADMIN))
 388                 return -EPERM;
 389
 390         /*
 391          * Only allow entering the current active pid namespace
 392          * or a child of the current active pid namespace.
 393          *
 394          * This is required for fork to return a usable pid value and
 395          * this maintains the property that processes and their
 396          * children can not escape their current pid namespace.
 397          */
 398         if (new->level < active->level)
 399                 return -EINVAL;
 400
 401         ancestor = new;
 402         while (ancestor->level > active->level)
 403                 ancestor = ancestor->parent;
 404         if (ancestor != active)
 405                 return -EINVAL;
 406
 407         put_pid_ns(nsproxy->pid_ns_for_children);
 408         nsproxy->pid_ns_for_children = get_pid_ns(new);
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static struct ns_common *pidns_get_parent(struct ns_common *ns)
 413 {
 414         struct pid_namespace *active = task_active_pid_ns(current);
 415         struct pid_namespace *pid_ns, *p;
 416
 417         /* See if the parent is in the current namespace */
 418         pid_ns = p = to_pid_ns(ns)->parent;
 419         for (;;) {
 420                 if (!p)
 421                         return ERR_PTR(-EPERM);
 422                 if (p == active)
 423                         break;
 424                 p = p->parent;
 425         }
 426
 427         return &get_pid_ns(pid_ns)->ns;
 428 }
 429
 430 static struct user_namespace *pidns_owner(struct ns_common *ns)
 431 {
 432         return to_pid_ns(ns)->user_ns;
 433 }
 434
 435 const struct proc_ns_operations pidns_operations = {
 436         .name           = "pid",
 437         .type           = CLONE_NEWPID,
 438         .get            = pidns_get,
 439         .put            = pidns_put,
 440         .install        = pidns_install,
 441         .owner          = pidns_owner,
 442         .get_parent     = pidns_get_parent,
 443 };
 444
 445 const struct proc_ns_operations pidns_for_children_operations = {
 446         .name           = "pid_for_children",
 447         .real_ns_name   = "pid",
 448         .type           = CLONE_NEWPID,
 449         .get            = pidns_for_children_get,
 450         .put            = pidns_put,
 451         .install        = pidns_install,
 452         .owner          = pidns_owner,
 453         .get_parent     = pidns_get_parent,
 454 };
 455
 456 static __init int pid_namespaces_init(void)
 457 {
 458         pid_ns_cachep = KMEM_CACHE(pid_namespace, SLAB_PANIC);
 459
 460 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
 461         register_sysctl_paths(kern_path, pid_ns_ctl_table);
 462 #endif
 463         return 0;
 464 }
 465
 466 __initcall(pid_namespaces_init);