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