device_cgroup: don't grab mutex in rcu callback
[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         lockdep_assert_held(&devcgroup_mutex);
86
87         list_for_each_entry(ex, orig, list) {
88                 new = kmemdup(ex, sizeof(*ex), GFP_KERNEL);
89                 if (!new)
90                         goto free_and_exit;
91                 list_add_tail(&new->list, dest);
92         }
93
94         return 0;
95
96 free_and_exit:
97         list_for_each_entry_safe(ex, tmp, dest, list) {
98                 list_del(&ex->list);
99                 kfree(ex);
100         }
101         return -ENOMEM;
102 }
103
104 /*
105  * called under devcgroup_mutex
106  */
107 static int dev_exception_add(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
108                              struct dev_exception_item *ex)
109 {
110         struct dev_exception_item *excopy, *walk;
111
112         lockdep_assert_held(&devcgroup_mutex);
113
114         excopy = kmemdup(ex, sizeof(*ex), GFP_KERNEL);
115         if (!excopy)
116                 return -ENOMEM;
117
118         list_for_each_entry(walk, &dev_cgroup->exceptions, list) {
119                 if (walk->type != ex->type)
120                         continue;
121                 if (walk->major != ex->major)
122                         continue;
123                 if (walk->minor != ex->minor)
124                         continue;
125
126                 walk->access |= ex->access;
127                 kfree(excopy);
128                 excopy = NULL;
129         }
130
131         if (excopy != NULL)
132                 list_add_tail_rcu(&excopy->list, &dev_cgroup->exceptions);
133         return 0;
134 }
135
136 /*
137  * called under devcgroup_mutex
138  */
139 static void dev_exception_rm(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
140                              struct dev_exception_item *ex)
141 {
142         struct dev_exception_item *walk, *tmp;
143
144         lockdep_assert_held(&devcgroup_mutex);
145
146         list_for_each_entry_safe(walk, tmp, &dev_cgroup->exceptions, list) {
147                 if (walk->type != ex->type)
148                         continue;
149                 if (walk->major != ex->major)
150                         continue;
151                 if (walk->minor != ex->minor)
152                         continue;
153
154                 walk->access &= ~ex->access;
155                 if (!walk->access) {
156                         list_del_rcu(&walk->list);
157                         kfree_rcu(walk, rcu);
158                 }
159         }
160 }
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  * dev_exception_clean - frees all entries of the exception list
174  * @dev_cgroup: dev_cgroup with the exception list to be cleaned
175  *
176  * called under devcgroup_mutex
177  */
178 static void dev_exception_clean(struct dev_cgroup *dev_cgroup)
179 {
180         lockdep_assert_held(&devcgroup_mutex);
181
182         __dev_exception_clean(dev_cgroup);
183 }
184
185 /*
186  * called from kernel/cgroup.c with cgroup_lock() held.
187  */
188 static struct cgroup_subsys_state *devcgroup_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
189 {
190         struct dev_cgroup *dev_cgroup, *parent_dev_cgroup;
191         struct cgroup *parent_cgroup;
192         int ret;
193
194         dev_cgroup = kzalloc(sizeof(*dev_cgroup), GFP_KERNEL);
195         if (!dev_cgroup)
196                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
197         INIT_LIST_HEAD(&dev_cgroup->exceptions);
198         parent_cgroup = cgroup->parent;
199
200         if (parent_cgroup == NULL)
201                 dev_cgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
202         else {
203                 parent_dev_cgroup = cgroup_to_devcgroup(parent_cgroup);
204                 mutex_lock(&devcgroup_mutex);
205                 ret = dev_exceptions_copy(&dev_cgroup->exceptions,
206                                           &parent_dev_cgroup->exceptions);
207                 dev_cgroup->behavior = parent_dev_cgroup->behavior;
208                 mutex_unlock(&devcgroup_mutex);
209                 if (ret) {
210                         kfree(dev_cgroup);
211                         return ERR_PTR(ret);
212                 }
213         }
214
215         return &dev_cgroup->css;
216 }
217
218 static void devcgroup_css_free(struct cgroup *cgroup)
219 {
220         struct dev_cgroup *dev_cgroup;
221
222         dev_cgroup = cgroup_to_devcgroup(cgroup);
223         __dev_exception_clean(dev_cgroup);
224         kfree(dev_cgroup);
225 }
226
227 #define DEVCG_ALLOW 1
228 #define DEVCG_DENY 2
229 #define DEVCG_LIST 3
230
231 #define MAJMINLEN 13
232 #define ACCLEN 4
233
234 static void set_access(char *acc, short access)
235 {
236         int idx = 0;
237         memset(acc, 0, ACCLEN);
238         if (access & ACC_READ)
239                 acc[idx++] = 'r';
240         if (access & ACC_WRITE)
241                 acc[idx++] = 'w';
242         if (access & ACC_MKNOD)
243                 acc[idx++] = 'm';
244 }
245
246 static char type_to_char(short type)
247 {
248         if (type == DEV_ALL)
249                 return 'a';
250         if (type == DEV_CHAR)
251                 return 'c';
252         if (type == DEV_BLOCK)
253                 return 'b';
254         return 'X';
255 }
256
257 static void set_majmin(char *str, unsigned m)
258 {
259         if (m == ~0)
260                 strcpy(str, "*");
261         else
262                 sprintf(str, "%u", m);
263 }
264
265 static int devcgroup_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
266                                 struct seq_file *m)
267 {
268         struct dev_cgroup *devcgroup = cgroup_to_devcgroup(cgroup);
269         struct dev_exception_item *ex;
270         char maj[MAJMINLEN], min[MAJMINLEN], acc[ACCLEN];
271
272         rcu_read_lock();
273         /*
274          * To preserve the compatibility:
275          * - Only show the "all devices" when the default policy is to allow
276          * - List the exceptions in case the default policy is to deny
277          * This way, the file remains as a "whitelist of devices"
278          */
279         if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW) {
280                 set_access(acc, ACC_MASK);
281                 set_majmin(maj, ~0);
282                 set_majmin(min, ~0);
283                 seq_printf(m, "%c %s:%s %s\n", type_to_char(DEV_ALL),
284                            maj, min, acc);
285         } else {
286                 list_for_each_entry_rcu(ex, &devcgroup->exceptions, list) {
287                         set_access(acc, ex->access);
288                         set_majmin(maj, ex->major);
289                         set_majmin(min, ex->minor);
290                         seq_printf(m, "%c %s:%s %s\n", type_to_char(ex->type),
291                                    maj, min, acc);
292                 }
293         }
294         rcu_read_unlock();
295
296         return 0;
297 }
298
299 /**
300  * may_access - verifies if a new exception is part of what is allowed
301  *              by a dev cgroup based on the default policy +
302  *              exceptions. This is used to make sure a child cgroup
303  *              won't have more privileges than its parent or to
304  *              verify if a certain access is allowed.
305  * @dev_cgroup: dev cgroup to be tested against
306  * @refex: new exception
307  */
308 static int may_access(struct dev_cgroup *dev_cgroup,
309                       struct dev_exception_item *refex)
310 {
311         struct dev_exception_item *ex;
312         bool match = false;
313
314         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_held() ||
315                            lockdep_is_held(&devcgroup_mutex),
316                            "device_cgroup::may_access() called without proper synchronization");
317
318         list_for_each_entry_rcu(ex, &dev_cgroup->exceptions, list) {
319                 if ((refex->type & DEV_BLOCK) && !(ex->type & DEV_BLOCK))
320                         continue;
321                 if ((refex->type & DEV_CHAR) && !(ex->type & DEV_CHAR))
322                         continue;
323                 if (ex->major != ~0 && ex->major != refex->major)
324                         continue;
325                 if (ex->minor != ~0 && ex->minor != refex->minor)
326                         continue;
327                 if (refex->access & (~ex->access))
328                         continue;
329                 match = true;
330                 break;
331         }
332
333         /*
334          * In two cases we'll consider this new exception valid:
335          * - the dev cgroup has its default policy to allow + exception list:
336          *   the new exception should *not* match any of the exceptions
337          *   (behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW, !match)
338          * - the dev cgroup has its default policy to deny + exception list:
339          *   the new exception *should* match the exceptions
340          *   (behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY, match)
341          */
342         if ((dev_cgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY) == match)
343                 return 1;
344         return 0;
345 }
346
347 /*
348  * parent_has_perm:
349  * when adding a new allow rule to a device exception list, the rule
350  * must be allowed in the parent device
351  */
352 static int parent_has_perm(struct dev_cgroup *childcg,
353                                   struct dev_exception_item *ex)
354 {
355         struct cgroup *pcg = childcg->css.cgroup->parent;
356         struct dev_cgroup *parent;
357
358         if (!pcg)
359                 return 1;
360         parent = cgroup_to_devcgroup(pcg);
361         return may_access(parent, ex);
362 }
363
364 /**
365  * may_allow_all - checks if it's possible to change the behavior to
366  *                 allow based on parent's rules.
367  * @parent: device cgroup's parent
368  * returns: != 0 in case it's allowed, 0 otherwise
369  */
370 static inline int may_allow_all(struct dev_cgroup *parent)
371 {
372         if (!parent)
373                 return 1;
374         return parent->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
375 }
376
377 /*
378  * Modify the exception list using allow/deny rules.
379  * CAP_SYS_ADMIN is needed for this.  It's at least separate from CAP_MKNOD
380  * so we can give a container CAP_MKNOD to let it create devices but not
381  * modify the exception list.
382  * It seems likely we'll want to add a CAP_CONTAINER capability to allow
383  * us to also grant CAP_SYS_ADMIN to containers without giving away the
384  * device exception list controls, but for now we'll stick with CAP_SYS_ADMIN
385  *
386  * Taking rules away is always allowed (given CAP_SYS_ADMIN).  Granting
387  * new access is only allowed if you're in the top-level cgroup, or your
388  * parent cgroup has the access you're asking for.
389  */
390 static int devcgroup_update_access(struct dev_cgroup *devcgroup,
391                                    int filetype, const char *buffer)
392 {
393         const char *b;
394         char temp[12];          /* 11 + 1 characters needed for a u32 */
395         int count, rc;
396         struct dev_exception_item ex;
397         struct cgroup *p = devcgroup->css.cgroup;
398         struct dev_cgroup *parent = NULL;
399
400         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
401                 return -EPERM;
402
403         if (p->parent)
404                 parent = cgroup_to_devcgroup(p->parent);
405
406         memset(&ex, 0, sizeof(ex));
407         b = buffer;
408
409         switch (*b) {
410         case 'a':
411                 switch (filetype) {
412                 case DEVCG_ALLOW:
413                         if (!may_allow_all(parent))
414                                 return -EPERM;
415                         dev_exception_clean(devcgroup);
416                         devcgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_ALLOW;
417                         if (!parent)
418                                 break;
419
420                         rc = dev_exceptions_copy(&devcgroup->exceptions,
421                                                  &parent->exceptions);
422                         if (rc)
423                                 return rc;
424                         break;
425                 case DEVCG_DENY:
426                         dev_exception_clean(devcgroup);
427                         devcgroup->behavior = DEVCG_DEFAULT_DENY;
428                         break;
429                 default:
430                         return -EINVAL;
431                 }
432                 return 0;
433         case 'b':
434                 ex.type = DEV_BLOCK;
435                 break;
436         case 'c':
437                 ex.type = DEV_CHAR;
438                 break;
439         default:
440                 return -EINVAL;
441         }
442         b++;
443         if (!isspace(*b))
444                 return -EINVAL;
445         b++;
446         if (*b == '*') {
447                 ex.major = ~0;
448                 b++;
449         } else if (isdigit(*b)) {
450                 memset(temp, 0, sizeof(temp));
451                 for (count = 0; count < sizeof(temp) - 1; count++) {
452                         temp[count] = *b;
453                         b++;
454                         if (!isdigit(*b))
455                                 break;
456                 }
457                 rc = kstrtou32(temp, 10, &ex.major);
458                 if (rc)
459                         return -EINVAL;
460         } else {
461                 return -EINVAL;
462         }
463         if (*b != ':')
464                 return -EINVAL;
465         b++;
466
467         /* read minor */
468         if (*b == '*') {
469                 ex.minor = ~0;
470                 b++;
471         } else if (isdigit(*b)) {
472                 memset(temp, 0, sizeof(temp));
473                 for (count = 0; count < sizeof(temp) - 1; count++) {
474                         temp[count] = *b;
475                         b++;
476                         if (!isdigit(*b))
477                                 break;
478                 }
479                 rc = kstrtou32(temp, 10, &ex.minor);
480                 if (rc)
481                         return -EINVAL;
482         } else {
483                 return -EINVAL;
484         }
485         if (!isspace(*b))
486                 return -EINVAL;
487         for (b++, count = 0; count < 3; count++, b++) {
488                 switch (*b) {
489                 case 'r':
490                         ex.access |= ACC_READ;
491                         break;
492                 case 'w':
493                         ex.access |= ACC_WRITE;
494                         break;
495                 case 'm':
496                         ex.access |= ACC_MKNOD;
497                         break;
498                 case '\n':
499                 case '\0':
500                         count = 3;
501                         break;
502                 default:
503                         return -EINVAL;
504                 }
505         }
506
507         switch (filetype) {
508         case DEVCG_ALLOW:
509                 if (!parent_has_perm(devcgroup, &ex))
510                         return -EPERM;
511                 /*
512                  * If the default policy is to allow by default, try to remove
513                  * an matching exception instead. And be silent about it: we
514                  * don't want to break compatibility
515                  */
516                 if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_ALLOW) {
517                         dev_exception_rm(devcgroup, &ex);
518                         return 0;
519                 }
520                 return dev_exception_add(devcgroup, &ex);
521         case DEVCG_DENY:
522                 /*
523                  * If the default policy is to deny by default, try to remove
524                  * an matching exception instead. And be silent about it: we
525                  * don't want to break compatibility
526                  */
527                 if (devcgroup->behavior == DEVCG_DEFAULT_DENY) {
528                         dev_exception_rm(devcgroup, &ex);
529                         return 0;
530                 }
531                 return dev_exception_add(devcgroup, &ex);
532         default:
533                 return -EINVAL;
534         }
535         return 0;
536 }
537
538 static int devcgroup_access_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
539                                   const char *buffer)
540 {
541         int retval;
542
543         mutex_lock(&devcgroup_mutex);
544         retval = devcgroup_update_access(cgroup_to_devcgroup(cgrp),
545                                          cft->private, buffer);
546         mutex_unlock(&devcgroup_mutex);
547         return retval;
548 }
549
550 static struct cftype dev_cgroup_files[] = {
551         {
552                 .name = "allow",
553                 .write_string  = devcgroup_access_write,
554                 .private = DEVCG_ALLOW,
555         },
556         {
557                 .name = "deny",
558                 .write_string = devcgroup_access_write,
559                 .private = DEVCG_DENY,
560         },
561         {
562                 .name = "list",
563                 .read_seq_string = devcgroup_seq_read,
564                 .private = DEVCG_LIST,
565         },
566         { }     /* terminate */
567 };
568
569 struct cgroup_subsys devices_subsys = {
570         .name = "devices",
571         .can_attach = devcgroup_can_attach,
572         .css_alloc = devcgroup_css_alloc,
573         .css_free = devcgroup_css_free,
574         .subsys_id = devices_subsys_id,
575         .base_cftypes = dev_cgroup_files,
576
577         /*
578          * While devices cgroup has the rudimentary hierarchy support which
579          * checks the parent's restriction, it doesn't properly propagates
580          * config changes in ancestors to their descendents.  A child
581          * should only be allowed to add more restrictions to the parent's
582          * configuration.  Fix it and remove the following.
583          */
584         .broken_hierarchy = true,
585 };
586
587 /**
588  * __devcgroup_check_permission - checks if an inode operation is permitted
589  * @dev_cgroup: the dev cgroup to be tested against
590  * @type: device type
591  * @major: device major number
592  * @minor: device minor number
593  * @access: combination of ACC_WRITE, ACC_READ and ACC_MKNOD
594  *
595  * returns 0 on success, -EPERM case the operation is not permitted
596  */
597 static int __devcgroup_check_permission(short type, u32 major, u32 minor,
598                                         short access)
599 {
600         struct dev_cgroup *dev_cgroup;
601         struct dev_exception_item ex;
602         int rc;
603
604         memset(&ex, 0, sizeof(ex));
605         ex.type = type;
606         ex.major = major;
607         ex.minor = minor;
608         ex.access = access;
609
610         rcu_read_lock();
611         dev_cgroup = task_devcgroup(current);
612         rc = may_access(dev_cgroup, &ex);
613         rcu_read_unlock();
614
615         if (!rc)
616                 return -EPERM;
617
618         return 0;
619 }
620
621 int __devcgroup_inode_permission(struct inode *inode, int mask)
622 {
623         short type, access = 0;
624
625         if (S_ISBLK(inode->i_mode))
626                 type = DEV_BLOCK;
627         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
628                 type = DEV_CHAR;
629         if (mask & MAY_WRITE)
630                 access |= ACC_WRITE;
631         if (mask & MAY_READ)
632                 access |= ACC_READ;
633
634         return __devcgroup_check_permission(type, imajor(inode), iminor(inode),
635                         access);
636 }
637
638 int devcgroup_inode_mknod(int mode, dev_t dev)
639 {
640         short type;
641
642         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISCHR(mode))
643                 return 0;
644
645         if (S_ISBLK(mode))
646                 type = DEV_BLOCK;
647         else
648                 type = DEV_CHAR;
649
650         return __devcgroup_check_permission(type, MAJOR(dev), MINOR(dev),
651                         ACC_MKNOD);
652
653 }