device_cgroup: fix RCU usage
[linux-3.10.git] / security / device_cgroup.c
1 /*
2  * device_cgroup.c - device cgroup subsystem
3  *
4  * Copyright 2007 IBM Corp
5  */
6
7 #include <linux/device_cgroup.h>
8 #include <linux/cgroup.h>
9 #include <linux/ctype.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12 #include <linux/seq_file.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/rcupdate.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16
17 #define ACC_MKNOD 1
18 #define ACC_READ  2
19 #define ACC_WRITE 4
20 #define ACC_MASK (ACC_MKNOD | ACC_READ | ACC_WRITE)
21
22 #define DEV_BLOCK 1
23 #define DEV_CHAR  2
24 #define DEV_ALL   4  /* this represents all devices */
25
26 static DEFINE_MUTEX(devcgroup_mutex);
27
28 /*
29  * exception list locking rules:
30  * hold devcgroup_mutex for update/read.
31  * hold rcu_read_lock() for read.
32  */
33
34 struct dev_exception_item {
35         u32 major, minor;
36         short type;
37         short access;
38         struct list_head list;
39         struct rcu_head rcu;
40 };
41
42 struct dev_cgroup {
43         struct cgroup_subsys_state css;
44         struct list_head exceptions;
45         enum {
46                 DEVCG_DEFAULT_ALLOW,
47                 DEVCG_DEFAULT_DENY,
48         } behavior;
49 };
50
51 static inline struct dev_cgroup *css_to_devcgroup(struct cgroup_subsys_state *s)
52 {
53         return container_of(s, struct dev_cgroup, css);
54 }
55
56 static inline struct dev_cgroup *cgroup_to_devcgroup(struct cgroup *cgroup)
57 {
58         return css_to_devcgroup(cgroup_subsys_state(cgroup, devices_subsys_id));
59 }
60
61 static inline struct dev_cgroup *task_devcgroup(struct task_struct *task)
62 {
63         return css_to_devcgroup(task_subsys_state(task, devices_subsys_id));
64 }
65
66 struct cgroup_subsys devices_subsys;
67
68 static int devcgroup_can_attach(struct cgroup *new_cgrp,
69                                 struct cgroup_taskset *set)
70 {
71         struct task_struct *task = cgroup_taskset_first(set);
72
73         if (current != task && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
74                 return -EPERM;
75         return 0;
76 }
77
78 /*
79  * called under devcgroup_mutex
80  */
81 static int dev_exceptions_copy(struct list_head *dest, struct list_head *orig)
82 {
83         struct dev_exception_item *ex, *tmp, *new;
84
85         list_for_each_entry(ex, orig, list) {
86                 new = kmemdup(ex, sizeof(*ex), GFP_KERNEL);
87                 if (!new)
88                         goto free_and_exit;
89                 list_add_tail(&new->list, dest);
90         }
91
92         return 0;
93
94 free_and_exit:
95         list_for_each_entry_safe(ex, tmp, dest, list) {
96                 list_del(&ex->list);
97                 kfree(ex);
98         }
99         return -ENOMEM;
100 }
101
102 /*
103  * called under devcgroup_mutex
104  */
105 static int dev_exception_add(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
106                              struct dev_exception_item *ex)
107 {
108         struct dev_exception_item *excopy, *walk;
109
110         excopy = kmemdup(ex, sizeof(*ex), GFP_KERNEL);
111         if (!excopy)
112                 return -ENOMEM;
113
114         list_for_each_entry(walk, &dev_cgroup->exceptions, list) {
115                 if (walk->type != ex->type)
116                         continue;
117                 if (walk->major != ex->major)
118                         continue;
119                 if (walk->minor != ex->minor)
120                         continue;
121
122                 walk->access |= ex->access;
123                 kfree(excopy);
124                 excopy = NULL;
125         }
126
127         if (excopy != NULL)
128                 list_add_tail_rcu(&excopy->list, &dev_cgroup->exceptions);
129         return 0;
130 }
131
132 /*
133  * called under devcgroup_mutex
134  */
135 static void dev_exception_rm(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
136                              struct dev_exception_item *ex)
137 {
138         struct dev_exception_item *walk, *tmp;
139
140         list_for_each_entry_safe(walk, tmp, &dev_cgroup->exceptions, list) {
141                 if (walk->type != ex->type)
142                         continue;
143                 if (walk->major != ex->major)
144                         continue;
145                 if (walk->minor != ex->minor)
146                         continue;
147
148                 walk->access &= ~ex->access;
149                 if (!walk->access) {
150                         list_del_rcu(&walk->list);
151                         kfree_rcu(walk, rcu);
152                 }
153         }
154 }
155
156 /**
157  * dev_exception_clean - frees all entries of the exception list
158  * @dev_cgroup: dev_cgroup with the exception list to be cleaned
159  *
160  * called under devcgroup_mutex
161  */
162 static void dev_exception_clean(struct dev_cgroup *dev_cgroup)
163 {
164         struct dev_exception_item *ex, *tmp;
165
166         list_for_each_entry_safe(ex, tmp, &dev_cgroup->exceptions, list) {
167                 list_del_rcu(&ex->list);
168                 kfree_rcu(ex, rcu);
169         }
170 }
171
172 /*
173  * called from kernel/cgroup.c with cgroup_lock() held.
174  */
175 static struct cgroup_subsys_state *devcgroup_create(struct cgroup *cgroup)
176 {
177         struct dev_cgroup *dev_cgroup, *parent_dev_cgroup;
178         struct cgroup *parent_cgroup;
179         int ret;
180
181         dev_cgroup = kzalloc(sizeof(*dev_cgroup), GFP_KERNEL);
182         if (!dev_cgroup)
183                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
184         INIT_LIST_HEAD(&dev_cgroup->exceptions);
185         parent_cgroup = cgroup->parent;
186
187         if (parent_cgroup == NULL)
188                 dev_cgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
189         else {
190                 parent_dev_cgroup = cgroup_to_devcgroup(parent_cgroup);
191                 mutex_lock(&devcgroup_mutex);
192                 ret = dev_exceptions_copy(&dev_cgroup->exceptions,
193                                           &parent_dev_cgroup->exceptions);
194                 dev_cgroup->behavior = parent_dev_cgroup->behavior;
195                 mutex_unlock(&devcgroup_mutex);
196                 if (ret) {
197                         kfree(dev_cgroup);
198                         return ERR_PTR(ret);
199                 }
200         }
201
202         return &dev_cgroup->css;
203 }
204
205 static void devcgroup_destroy(struct cgroup *cgroup)
206 {
207         struct dev_cgroup *dev_cgroup;
208
209         dev_cgroup = cgroup_to_devcgroup(cgroup);
210         dev_exception_clean(dev_cgroup);
211         kfree(dev_cgroup);
212 }
213
214 #define DEVCG_ALLOW 1
215 #define DEVCG_DENY 2
216 #define DEVCG_LIST 3
217
218 #define MAJMINLEN 13
219 #define ACCLEN 4
220
221 static void set_access(char *acc, short access)
222 {
223         int idx = 0;
224         memset(acc, 0, ACCLEN);
225         if (access & ACC_READ)
226                 acc[idx++] = 'r';
227         if (access & ACC_WRITE)
228                 acc[idx++] = 'w';
229         if (access & ACC_MKNOD)
230                 acc[idx++] = 'm';
231 }
232
233 static char type_to_char(short type)
234 {
235         if (type == DEV_ALL)
236                 return 'a';
237         if (type == DEV_CHAR)
238                 return 'c';
239         if (type == DEV_BLOCK)
240                 return 'b';
241         return 'X';
242 }
243
244 static void set_majmin(char *str, unsigned m)
245 {
246         if (m == ~0)
247                 strcpy(str, "*");
248         else
249                 sprintf(str, "%u", m);
250 }
251
252 static int devcgroup_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
253                                 struct seq_file *m)
254 {
255         struct dev_cgroup *devcgroup = cgroup_to_devcgroup(cgroup);
256         struct dev_exception_item *ex;
257         char maj[MAJMINLEN], min[MAJMINLEN], acc[ACCLEN];
258
259         rcu_read_lock();
260         /*
261          * To preserve the compatibility:
262          * - Only show the "all devices" when the default policy is to allow
263          * - List the exceptions in case the default policy is to deny
264          * This way, the file remains as a "whitelist of devices"
265          */
266         if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW) {
267                 set_access(acc, ACC_MASK);
268                 set_majmin(maj, ~0);
269                 set_majmin(min, ~0);
270                 seq_printf(m, "%c %s:%s %s\n", type_to_char(DEV_ALL),
271                            maj, min, acc);
272         } else {
273                 list_for_each_entry_rcu(ex, &devcgroup->exceptions, list) {
274                         set_access(acc, ex->access);
275                         set_majmin(maj, ex->major);
276                         set_majmin(min, ex->minor);
277                         seq_printf(m, "%c %s:%s %s\n", type_to_char(ex->type),
278                                    maj, min, acc);
279                 }
280         }
281         rcu_read_unlock();
282
283         return 0;
284 }
285
286 /**
287  * may_access - verifies if a new exception is part of what is allowed
288  *              by a dev cgroup based on the default policy +
289  *              exceptions. This is used to make sure a child cgroup
290  *              won't have more privileges than its parent or to
291  *              verify if a certain access is allowed.
292  * @dev_cgroup: dev cgroup to be tested against
293  * @refex: new exception
294  */
295 static int may_access(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
296                       struct dev_exception_item *refex)
297 {
298         struct dev_exception_item *ex;
299         bool match = false;
300
301         list_for_each_entry_rcu(ex, &dev_cgroup->exceptions, list) {
302                 if ((refex->type & DEV_BLOCK) && !(ex->type & DEV_BLOCK))
303                         continue;
304                 if ((refex->type & DEV_CHAR) && !(ex->type & DEV_CHAR))
305                         continue;
306                 if (ex->major != ~0 && ex->major != refex->major)
307                         continue;
308                 if (ex->minor != ~0 && ex->minor != refex->minor)
309                         continue;
310                 if (refex->access & (~ex->access))
311                         continue;
312                 match = true;
313                 break;
314         }
315
316         /*
317          * In two cases we'll consider this new exception valid:
318          * - the dev cgroup has its default policy to allow + exception list:
319          *   the new exception should *not* match any of the exceptions
320          *   (behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW, !match)
321          * - the dev cgroup has its default policy to deny + exception list:
322          *   the new exception *should* match the exceptions
323          *   (behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY, match)
324          */
325         if ((dev_cgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY) == match)
326                 return 1;
327         return 0;
328 }
329
330 /*
331  * parent_has_perm:
332  * when adding a new allow rule to a device exception list, the rule
333  * must be allowed in the parent device
334  */
335 static int parent_has_perm(struct dev_cgroup *childcg,
336                                   struct dev_exception_item *ex)
337 {
338         struct cgroup *pcg = childcg->css.cgroup->parent;
339         struct dev_cgroup *parent;
340
341         if (!pcg)
342                 return 1;
343         parent = cgroup_to_devcgroup(pcg);
344         return may_access(parent, ex);
345 }
346
347 /**
348  * may_allow_all - checks if it's possible to change the behavior to
349  *                 allow based on parent's rules.
350  * @parent: device cgroup's parent
351  * returns: != 0 in case it's allowed, 0 otherwise
352  */
353 static inline int may_allow_all(struct dev_cgroup *parent)
354 {
355         if (!parent)
356                 return 1;
357         return parent->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
358 }
359
360 /*
361  * Modify the exception list using allow/deny rules.
362  * CAP_SYS_ADMIN is needed for this.  It's at least separate from CAP_MKNOD
363  * so we can give a container CAP_MKNOD to let it create devices but not
364  * modify the exception list.
365  * It seems likely we'll want to add a CAP_CONTAINER capability to allow
366  * us to also grant CAP_SYS_ADMIN to containers without giving away the
367  * device exception list controls, but for now we'll stick with CAP_SYS_ADMIN
368  *
369  * Taking rules away is always allowed (given CAP_SYS_ADMIN).  Granting
370  * new access is only allowed if you're in the top-level cgroup, or your
371  * parent cgroup has the access you're asking for.
372  */
373 static int devcgroup_update_access(struct dev_cgroup *devcgroup,
374                                    int filetype, const char *buffer)
375 {
376         const char *b;
377         char temp[12];          /* 11 + 1 characters needed for a u32 */
378         int count, rc;
379         struct dev_exception_item ex;
380         struct cgroup *p = devcgroup->css.cgroup;
381         struct dev_cgroup *parent = NULL;
382
383         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
384                 return -EPERM;
385
386         if (p->parent)
387                 parent = cgroup_to_devcgroup(p->parent);
388
389         memset(&ex, 0, sizeof(ex));
390         b = buffer;
391
392         switch (*b) {
393         case 'a':
394                 switch (filetype) {
395                 case DEVCG_ALLOW:
396                         if (!may_allow_all(parent))
397                                 return -EPERM;
398                         dev_exception_clean(devcgroup);
399                         devcgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
400                         if (!parent)
401                                 break;
402
403                         rc = dev_exceptions_copy(&devcgroup->exceptions,
404                                                  &parent->exceptions);
405                         if (rc)
406                                 return rc;
407                         break;
408                 case DEVCG_DENY:
409                         dev_exception_clean(devcgroup);
410                         devcgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_DENY;
411                         break;
412                 default:
413                         return -EINVAL;
414                 }
415                 return 0;
416         case 'b':
417                 ex.type = DEV_BLOCK;
418                 break;
419         case 'c':
420                 ex.type = DEV_CHAR;
421                 break;
422         default:
423                 return -EINVAL;
424         }
425         b++;
426         if (!isspace(*b))
427                 return -EINVAL;
428         b++;
429         if (*b == '*') {
430                 ex.major = ~0;
431                 b++;
432         } else if (isdigit(*b)) {
433                 memset(temp, 0, sizeof(temp));
434                 for (count = 0; count < sizeof(temp) - 1; count++) {
435                         temp[count] = *b;
436                         b++;
437                         if (!isdigit(*b))
438                                 break;
439                 }
440                 rc = kstrtou32(temp, 10, &ex.major);
441                 if (rc)
442                         return -EINVAL;
443         } else {
444                 return -EINVAL;
445         }
446         if (*b != ':')
447                 return -EINVAL;
448         b++;
449
450         /* read minor */
451         if (*b == '*') {
452                 ex.minor = ~0;
453                 b++;
454         } else if (isdigit(*b)) {
455                 memset(temp, 0, sizeof(temp));
456                 for (count = 0; count < sizeof(temp) - 1; count++) {
457                         temp[count] = *b;
458                         b++;
459                         if (!isdigit(*b))
460                                 break;
461                 }
462                 rc = kstrtou32(temp, 10, &ex.minor);
463                 if (rc)
464                         return -EINVAL;
465         } else {
466                 return -EINVAL;
467         }
468         if (!isspace(*b))
469                 return -EINVAL;
470         for (b++, count = 0; count < 3; count++, b++) {
471                 switch (*b) {
472                 case 'r':
473                         ex.access |= ACC_READ;
474                         break;
475                 case 'w':
476                         ex.access |= ACC_WRITE;
477                         break;
478                 case 'm':
479                         ex.access |= ACC_MKNOD;
480                         break;
481                 case '\n':
482                 case '\0':
483                         count = 3;
484                         break;
485                 default:
486                         return -EINVAL;
487                 }
488         }
489
490         switch (filetype) {
491         case DEVCG_ALLOW:
492                 if (!parent_has_perm(devcgroup, &ex))
493                         return -EPERM;
494                 /*
495                  * If the default policy is to allow by default, try to remove
496                  * an matching exception instead. And be silent about it: we
497                  * don't want to break compatibility
498                  */
499                 if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW) {
500                         dev_exception_rm(devcgroup, &ex);
501                         return 0;
502                 }
503                 return dev_exception_add(devcgroup, &ex);
504         case DEVCG_DENY:
505                 /*
506                  * If the default policy is to deny by default, try to remove
507                  * an matching exception instead. And be silent about it: we
508                  * don't want to break compatibility
509                  */
510                 if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY) {
511                         dev_exception_rm(devcgroup, &ex);
512                         return 0;
513                 }
514                 return dev_exception_add(devcgroup, &ex);
515         default:
516                 return -EINVAL;
517         }
518         return 0;
519 }
520
521 static int devcgroup_access_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
522                                   const char *buffer)
523 {
524         int retval;
525
526         mutex_lock(&devcgroup_mutex);
527         retval = devcgroup_update_access(cgroup_to_devcgroup(cgrp),
528                                          cft->private, buffer);
529         mutex_unlock(&devcgroup_mutex);
530         return retval;
531 }
532
533 static struct cftype dev_cgroup_files[] = {
534         {
535                 .name = "allow",
536                 .write_string  = devcgroup_access_write,
537                 .private = DEVCG_ALLOW,
538         },
539         {
540                 .name = "deny",
541                 .write_string = devcgroup_access_write,
542                 .private = DEVCG_DENY,
543         },
544         {
545                 .name = "list",
546                 .read_seq_string = devcgroup_seq_read,
547                 .private = DEVCG_LIST,
548         },
549         { }     /* terminate */
550 };
551
552 struct cgroup_subsys devices_subsys = {
553         .name = "devices",
554         .can_attach = devcgroup_can_attach,
555         .create = devcgroup_create,
556         .destroy = devcgroup_destroy,
557         .subsys_id = devices_subsys_id,
558         .base_cftypes = dev_cgroup_files,
559
560         /*
561          * While devices cgroup has the rudimentary hierarchy support which
562          * checks the parent's restriction, it doesn't properly propagates
563          * config changes in ancestors to their descendents.  A child
564          * should only be allowed to add more restrictions to the parent's
565          * configuration.  Fix it and remove the following.
566          */
567         .broken_hierarchy = true,
568 };
569
570 /**
571  * __devcgroup_check_permission - checks if an inode operation is permitted
572  * @dev_cgroup: the dev cgroup to be tested against
573  * @type: device type
574  * @major: device major number
575  * @minor: device minor number
576  * @access: combination of ACC_WRITE, ACC_READ and ACC_MKNOD
577  *
578  * returns 0 on success, -EPERM case the operation is not permitted
579  */
580 static int __devcgroup_check_permission(short type, u32 major, u32 minor,
581                                         short access)
582 {
583         struct dev_cgroup *dev_cgroup;
584         struct dev_exception_item ex;
585         int rc;
586
587         memset(&ex, 0, sizeof(ex));
588         ex.type = type;
589         ex.major = major;
590         ex.minor = minor;
591         ex.access = access;
592
593         rcu_read_lock();
594         dev_cgroup = task_devcgroup(current);
595         rc = may_access(dev_cgroup, &ex);
596         rcu_read_unlock();
597
598         if (!rc)
599                 return -EPERM;
600
601         return 0;
602 }
603
604 int __devcgroup_inode_permission(struct inode *inode, int mask)
605 {
606         short type, access = 0;
607
608         if (S_ISBLK(inode->i_mode))
609                 type = DEV_BLOCK;
610         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
611                 type = DEV_CHAR;
612         if (mask & MAY_WRITE)
613                 access |= ACC_WRITE;
614         if (mask & MAY_READ)
615                 access |= ACC_READ;
616
617         return __devcgroup_check_permission(type, imajor(inode), iminor(inode),
618                         access);
619 }
620
621 int devcgroup_inode_mknod(int mode, dev_t dev)
622 {
623         short type;
624
625         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISCHR(mode))
626                 return 0;
627
628         if (S_ISBLK(mode))
629                 type = DEV_BLOCK;
630         else
631                 type = DEV_CHAR;
632
633         return __devcgroup_check_permission(type, MAJOR(dev), MINOR(dev),
634                         ACC_MKNOD);
635
636 }