CHROMIUM: module: add syscall to load module from fd
authorKees Cook <keescook@chromium.org>
Wed, 29 Aug 2012 18:32:09 +0000 (11:32 -0700)
committerGerrit <chrome-bot@google.com>
Wed, 10 Oct 2012 18:08:49 +0000 (11:08 -0700)
Instead of (or in addition to) kernel module signing, being able to reason
about the origin of a kernel module would be valuable in situations
where an OS already trusts a specific file system, file, etc, due to
things like security labels or an existing root of trust to a partition
through things like dm-verity.

This introduces a new syscall (currently only on x86), similar to
init_module, that has only two arguments. The first argument is used as
a file descriptor to the module and the second argument is a pointer to
the NULL terminated string of module arguments.

Signed-off-by: Kees Cook <keescook@chromium.org>
[accepted into Rusty's modules-wip tree for linux-next:
 http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/rusty/linux.git;a=shortlog;h=refs/heads/modules-wip]
BUG=chromium-os:34134
TEST=parrot build, manual testing

Change-Id: I51122d61d0085ed40d2ac9b542646b28d066d5e3
Reviewed-on: https://gerrit.chromium.org/gerrit/34302
Tested-by: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Reviewed-by: Olof Johansson <olofj@chromium.org>
Commit-Ready: Kees Cook <keescook@chromium.org>

arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl
arch/x86/syscalls/syscall_64.tbl
include/linux/syscalls.h
kernel/module.c
kernel/sys_ni.c

index eda4e00..be92570 100644 (file)
 346    i386    setns                   sys_setns
 347    i386    process_vm_readv        sys_process_vm_readv            compat_sys_process_vm_readv
 348    i386    process_vm_writev       sys_process_vm_writev           compat_sys_process_vm_writev
+350    i386    finit_module            sys_finit_module
index dd29a9e..4253b3f 100644 (file)
 309    common  getcpu                  sys_getcpu
 310    64      process_vm_readv        sys_process_vm_readv
 311    64      process_vm_writev       sys_process_vm_writev
+313    common  finit_module            sys_finit_module
+
 #
 # x32-specific system call numbers start at 512 to avoid cache impact
 # for native 64-bit operation.
index 3de3acb..77478fb 100644 (file)
@@ -857,5 +857,5 @@ asmlinkage long sys_process_vm_writev(pid_t pid,
                                      const struct iovec __user *rvec,
                                      unsigned long riovcnt,
                                      unsigned long flags);
-
+asmlinkage long sys_finit_module(int fd, const char __user *uargs);
 #endif
index 78ac6ec..75b233d 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include <linux/ftrace_event.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/kallsyms.h>
+#include <linux/file.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/sysfs.h>
 #include <linux/kernel.h>
@@ -2399,47 +2400,102 @@ static inline void kmemleak_load_module(const struct module *mod,
 }
 #endif
 
+/* Sanity checks against invalid binaries, wrong arch, weird elf version. */
+static int check_info(struct load_info *info)
+{
+       if (info->len < sizeof(*(info->hdr)))
+               return -ENOEXEC;
+
+       if (memcmp(info->hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0
+           || info->hdr->e_type != ET_REL
+           || !elf_check_arch(info->hdr)
+           || info->hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr))
+               return -ENOEXEC;
+
+       if (info->hdr->e_shoff >= info->len
+           || (info->hdr->e_shnum * sizeof(Elf_Shdr) >
+               info->len - info->hdr->e_shoff))
+               return -ENOEXEC;
+
+       return 0;
+}
+
 /* Sets info->hdr and info->len. */
-static int copy_and_check(struct load_info *info,
-                         const void __user *umod, unsigned long len,
-                         const char __user *uargs)
+int copy_module_from_user(const void __user *umod, unsigned long len,
+                         struct load_info *info)
 {
        int err;
-       Elf_Ehdr *hdr;
 
-       if (len < sizeof(*hdr))
+       info->len = len;
+       if (info->len < sizeof(*(info->hdr)))
                return -ENOEXEC;
 
        /* Suck in entire file: we'll want most of it. */
-       if ((hdr = vmalloc(len)) == NULL)
+       info->hdr = vmalloc(info->len);
+       if (!info->hdr)
                return -ENOMEM;
 
-       if (copy_from_user(hdr, umod, len) != 0) {
-               err = -EFAULT;
+       err = copy_from_user(info->hdr, umod, info->len);
+       if (err)
                goto free_hdr;
-       }
 
-       /* Sanity checks against insmoding binaries or wrong arch,
-          weird elf version */
-       if (memcmp(hdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG) != 0
-           || hdr->e_type != ET_REL
-           || !elf_check_arch(hdr)
-           || hdr->e_shentsize != sizeof(Elf_Shdr)) {
-               err = -ENOEXEC;
+       err = check_info(info);
+       if (err)
                goto free_hdr;
+
+       return err;
+
+free_hdr:
+       vfree(info->hdr);
+       return err;
+}
+
+/* Sets info->hdr and info->len. */
+int copy_module_from_fd(int fd, struct load_info *info)
+{
+       struct file *file;
+       int err;
+       struct kstat stat;
+       unsigned long size;
+       off_t pos;
+       ssize_t bytes = 0;
+
+       file = fget(fd);
+       if (!file)
+               return -ENOEXEC;
+
+       err = vfs_getattr(file->f_vfsmnt, file->f_dentry, &stat);
+       if (err)
+               goto out;
+
+       size = stat.size;
+       info->hdr = vmalloc(size);
+       if (!info->hdr) {
+               err = -ENOMEM;
+               goto out;
        }
 
-       if (len < hdr->e_shoff + hdr->e_shnum * sizeof(Elf_Shdr)) {
-               err = -ENOEXEC;
-               goto free_hdr;
+       pos = 0;
+       while (pos < size) {
+               bytes = kernel_read(file, pos, (char *)(info->hdr) + pos,
+                                   size - pos);
+               if (bytes < 0) {
+                       vfree(info->hdr);
+                       err = bytes;
+                       goto out;
+               }
+               if (bytes == 0)
+                       break;
+               pos += bytes;
        }
+       info->len = pos;
 
-       info->hdr = hdr;
-       info->len = len;
-       return 0;
+       err = check_info(info);
+       if (err)
+               vfree(info->hdr);
 
-free_hdr:
-       vfree(hdr);
+out:
+       fput(file);
        return err;
 }
 
@@ -2860,26 +2916,17 @@ static int post_relocation(struct module *mod, const struct load_info *info)
        return module_finalize(info->hdr, info->sechdrs, mod);
 }
 
+static int do_init_module(struct module *mod);
+
 /* Allocate and load the module: note that size of section 0 is always
    zero, and we rely on this for optional sections. */
-static struct module *load_module(void __user *umod,
-                                 unsigned long len,
-                                 const char __user *uargs)
+static int load_module(struct load_info *info, const char __user *uargs)
 {
-       struct load_info info = { NULL, };
        struct module *mod;
        long err;
 
-       pr_debug("load_module: umod=%p, len=%lu, uargs=%p\n",
-              umod, len, uargs);
-
-       /* Copy in the blobs from userspace, check they are vaguely sane. */
-       err = copy_and_check(&info, umod, len, uargs);
-       if (err)
-               return ERR_PTR(err);
-
        /* Figure out module layout, and allocate all the memory. */
-       mod = layout_and_allocate(&info);
+       mod = layout_and_allocate(info);
        if (IS_ERR(mod)) {
                err = PTR_ERR(mod);
                goto free_copy;
@@ -2892,25 +2939,25 @@ static struct module *load_module(void __user *umod,
 
        /* Now we've got everything in the final locations, we can
         * find optional sections. */
-       find_module_sections(mod, &info);
+       find_module_sections(mod, info);
 
        err = check_module_license_and_versions(mod);
        if (err)
                goto free_unload;
 
        /* Set up MODINFO_ATTR fields */
-       setup_modinfo(mod, &info);
+       setup_modinfo(mod, info);
 
        /* Fix up syms, so that st_value is a pointer to location. */
-       err = simplify_symbols(mod, &info);
+       err = simplify_symbols(mod, info);
        if (err < 0)
                goto free_modinfo;
 
-       err = apply_relocations(mod, &info);
+       err = apply_relocations(mod, info);
        if (err < 0)
                goto free_modinfo;
 
-       err = post_relocation(mod, &info);
+       err = post_relocation(mod, info);
        if (err < 0)
                goto free_modinfo;
 
@@ -2940,14 +2987,14 @@ static struct module *load_module(void __user *umod,
        }
 
        /* This has to be done once we're sure module name is unique. */
-       dynamic_debug_setup(info.debug, info.num_debug);
+       dynamic_debug_setup(info->debug, info->num_debug);
 
        /* Find duplicate symbols */
        err = verify_export_symbols(mod);
        if (err < 0)
                goto ddebug;
 
-       module_bug_finalize(info.hdr, info.sechdrs, mod);
+       module_bug_finalize(info->hdr, info->sechdrs, mod);
        list_add_rcu(&mod->list, &modules);
        mutex_unlock(&module_mutex);
 
@@ -2958,16 +3005,17 @@ static struct module *load_module(void __user *umod,
                goto unlink;
 
        /* Link in to syfs. */
-       err = mod_sysfs_setup(mod, &info, mod->kp, mod->num_kp);
+       err = mod_sysfs_setup(mod, info, mod->kp, mod->num_kp);
        if (err < 0)
                goto unlink;
 
        /* Get rid of temporary copy. */
-       free_copy(&info);
+       free_copy(info);
 
        /* Done! */
        trace_module_load(mod);
-       return mod;
+
+       return do_init_module(mod);
 
  unlink:
        mutex_lock(&module_mutex);
@@ -2976,7 +3024,7 @@ static struct module *load_module(void __user *umod,
        module_bug_cleanup(mod);
 
  ddebug:
-       dynamic_debug_remove(info.debug);
+       dynamic_debug_remove(info->debug);
  unlock:
        mutex_unlock(&module_mutex);
        synchronize_sched();
@@ -2988,10 +3036,10 @@ static struct module *load_module(void __user *umod,
  free_unload:
        module_unload_free(mod);
  free_module:
-       module_deallocate(mod, &info);
+       module_deallocate(mod, info);
  free_copy:
-       free_copy(&info);
-       return ERR_PTR(err);
+       free_copy(info);
+       return err;
 }
 
 /* Call module constructors. */
@@ -3006,21 +3054,10 @@ static void do_mod_ctors(struct module *mod)
 }
 
 /* This is where the real work happens */
-SYSCALL_DEFINE3(init_module, void __user *, umod,
-               unsigned long, len, const char __user *, uargs)
+static int do_init_module(struct module *mod)
 {
-       struct module *mod;
        int ret = 0;
 
-       /* Must have permission */
-       if (!capable(CAP_SYS_MODULE) || modules_disabled)
-               return -EPERM;
-
-       /* Do all the hard work */
-       mod = load_module(umod, len, uargs);
-       if (IS_ERR(mod))
-               return PTR_ERR(mod);
-
        blocking_notifier_call_chain(&module_notify_list,
                        MODULE_STATE_COMING, mod);
 
@@ -3090,6 +3127,56 @@ SYSCALL_DEFINE3(init_module, void __user *, umod,
        return 0;
 }
 
+static int init_module_permission(void)
+{
+       /* Must have permission */
+       if (!capable(CAP_SYS_MODULE) || modules_disabled)
+               return -EPERM;
+
+       return 0;
+}
+
+SYSCALL_DEFINE2(finit_module, int, fd, const char __user *, uargs)
+{
+       int err;
+       struct load_info info = { };
+
+       err = init_module_permission();
+       if (err)
+               return err;
+
+       pr_debug("finit_module: fd=%d, uargs=%p\n", fd, uargs);
+
+       if (fd < 0)
+               return -ENOEXEC;
+
+       err = copy_module_from_fd(fd, &info);
+       if (err)
+               return err;
+
+       return load_module(&info, uargs);
+}
+
+SYSCALL_DEFINE3(init_module, void __user *, umod,
+               unsigned long, len, const char __user *, uargs)
+{
+       int err;
+       struct load_info info = { };
+
+       err = init_module_permission();
+       if (err)
+               return err;
+
+       pr_debug("init_module: umod=%p, len=%lu, uargs=%p\n",
+              umod, len, uargs);
+
+       err = copy_module_from_user(umod, len, &info);
+       if (err)
+               return err;
+
+       return load_module(&info, uargs);
+}
+
 static inline int within(unsigned long addr, void *start, unsigned long size)
 {
        return ((void *)addr >= start && (void *)addr < start + size);
index 47bfa16..0c2847a 100644 (file)
@@ -25,6 +25,7 @@ cond_syscall(sys_swapoff);
 cond_syscall(sys_kexec_load);
 cond_syscall(compat_sys_kexec_load);
 cond_syscall(sys_init_module);
+cond_syscall(sys_finit_module);
 cond_syscall(sys_delete_module);
 cond_syscall(sys_socketpair);
 cond_syscall(sys_bind);