xref: /linux/tools/testing/selftests/exec/binfmt_misc_common.h (revision b9cba7ebfe539f3e4bbdd03a1e0efa3b30b3f592)
126860105SChristian Brauner /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
226860105SChristian Brauner /* Helpers shared by the binfmt_misc selftests. */
326860105SChristian Brauner #ifndef __SELFTESTS_EXEC_BINFMT_MISC_COMMON_H
426860105SChristian Brauner #define __SELFTESTS_EXEC_BINFMT_MISC_COMMON_H
526860105SChristian Brauner 
687c50a58SChristian Brauner #include <elf.h>
726860105SChristian Brauner #include <errno.h>
826860105SChristian Brauner #include <fcntl.h>
926860105SChristian Brauner #include <libgen.h>
1026860105SChristian Brauner #include <limits.h>
1187c50a58SChristian Brauner #include <link.h>
1226860105SChristian Brauner #include <stdbool.h>
1326860105SChristian Brauner #include <stdio.h>
147baee96fSChristian Brauner #include <stdlib.h>
1526860105SChristian Brauner #include <string.h>
1626860105SChristian Brauner #include <sys/mount.h>
177baee96fSChristian Brauner #include <sys/types.h>
187baee96fSChristian Brauner #include <sys/wait.h>
1926860105SChristian Brauner #include <unistd.h>
2026860105SChristian Brauner 
2126860105SChristian Brauner #define BINFMT_DIR	"/proc/sys/fs/binfmt_misc"
2226860105SChristian Brauner #define BINFMT_REG	BINFMT_DIR "/register"
2326860105SChristian Brauner 
247baee96fSChristian Brauner /* comm holds 15 usable chars; a read of /proc/self/comm appends a newline. */
257baee96fSChristian Brauner #define TASK_COMM_LEN	16
267baee96fSChristian Brauner 
277baee96fSChristian Brauner /* The canonical payload argv: run_payload() passes it, the payloads assert it. */
287baee96fSChristian Brauner #define PAYLOAD_ARGV0	"payload-argv0"
297baee96fSChristian Brauner #define PAYLOAD_ARG1	"argone"
307baee96fSChristian Brauner #define PAYLOAD_ARG2	"argtwo"
317baee96fSChristian Brauner 
3287c50a58SChristian Brauner /* Marker the loader tests poke into the payload's e_ident padding. */
3387c50a58SChristian Brauner #define LOADER_MARKER	"LDRTST"
3487c50a58SChristian Brauner 
357baee96fSChristian Brauner /* Exit status run_payload() reports when the exec was refused as unhandled. */
367baee96fSChristian Brauner #define RUN_ENOEXEC	42
377baee96fSChristian Brauner 
3826860105SChristian Brauner static inline int copy_file(const char *src, const char *dst)
3926860105SChristian Brauner {
4026860105SChristian Brauner 	char buf[4096];
4126860105SChristian Brauner 	int in, out;
4226860105SChristian Brauner 	ssize_t n;
4326860105SChristian Brauner 
4426860105SChristian Brauner 	in = open(src, O_RDONLY);
4526860105SChristian Brauner 	if (in < 0)
4626860105SChristian Brauner 		return -1;
4726860105SChristian Brauner 	/* The tests share /tmp, so never write through a name they don't own. */
4826860105SChristian Brauner 	unlink(dst);
4926860105SChristian Brauner 	out = open(dst, O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, 0755);
5026860105SChristian Brauner 	if (out < 0) {
5126860105SChristian Brauner 		close(in);
5226860105SChristian Brauner 		return -1;
5326860105SChristian Brauner 	}
5426860105SChristian Brauner 	while ((n = read(in, buf, sizeof(buf))) > 0) {
5526860105SChristian Brauner 		if (write(out, buf, n) != n) {
5626860105SChristian Brauner 			close(in);
5726860105SChristian Brauner 			close(out);
5826860105SChristian Brauner 			return -1;
5926860105SChristian Brauner 		}
6026860105SChristian Brauner 	}
6126860105SChristian Brauner 	close(in);
6226860105SChristian Brauner 	close(out);
6326860105SChristian Brauner 	return n < 0 ? -1 : 0;
6426860105SChristian Brauner }
6526860105SChristian Brauner 
6626860105SChristian Brauner /* Write @rule to the register file, preserving the write's errno. */
6726860105SChristian Brauner static inline int write_reg(const char *rule)
6826860105SChristian Brauner {
6926860105SChristian Brauner 	int fd, saved;
7026860105SChristian Brauner 	ssize_t n;
7126860105SChristian Brauner 
7226860105SChristian Brauner 	fd = open(BINFMT_REG, O_WRONLY);
7326860105SChristian Brauner 	if (fd < 0)
7426860105SChristian Brauner 		return -1;
7526860105SChristian Brauner 	n = write(fd, rule, strlen(rule));
7626860105SChristian Brauner 	saved = errno;
7726860105SChristian Brauner 	close(fd);
7826860105SChristian Brauner 	errno = saved;
7926860105SChristian Brauner 	return n < 0 ? -1 : 0;
8026860105SChristian Brauner }
8126860105SChristian Brauner 
8226860105SChristian Brauner static inline void unregister(const char *name)
8326860105SChristian Brauner {
8426860105SChristian Brauner 	char path[PATH_MAX];
8526860105SChristian Brauner 	int fd;
8626860105SChristian Brauner 
8726860105SChristian Brauner 	snprintf(path, sizeof(path), BINFMT_DIR "/%s", name);
8826860105SChristian Brauner 	fd = open(path, O_WRONLY);
8926860105SChristian Brauner 	if (fd >= 0) {
9026860105SChristian Brauner 		if (write(fd, "-1", 2) < 0)
9126860105SChristian Brauner 			; /* best effort */
9226860105SChristian Brauner 		close(fd);
9326860105SChristian Brauner 	}
9426860105SChristian Brauner }
9526860105SChristian Brauner 
96*6bd0c7abSChristian Brauner /* Write @line to @entry's file, reporting the errno it was refused with. */
97*6bd0c7abSChristian Brauner static inline int entry_command(const char *entry, const char *line)
98*6bd0c7abSChristian Brauner {
99*6bd0c7abSChristian Brauner 	char path[PATH_MAX];
100*6bd0c7abSChristian Brauner 	int fd, retval = 0;
101*6bd0c7abSChristian Brauner 	size_t len = strlen(line);
102*6bd0c7abSChristian Brauner 
103*6bd0c7abSChristian Brauner 	snprintf(path, sizeof(path), BINFMT_DIR "/%s", entry);
104*6bd0c7abSChristian Brauner 	fd = open(path, O_WRONLY | O_CLOEXEC);
105*6bd0c7abSChristian Brauner 	if (fd < 0)
106*6bd0c7abSChristian Brauner 		return -errno;
107*6bd0c7abSChristian Brauner 	if (write(fd, line, len) != (ssize_t)len)
108*6bd0c7abSChristian Brauner 		retval = -errno;
109*6bd0c7abSChristian Brauner 	close(fd);
110*6bd0c7abSChristian Brauner 	return retval;
111*6bd0c7abSChristian Brauner }
112*6bd0c7abSChristian Brauner 
113*6bd0c7abSChristian Brauner /* Does @entry's file report @line? */
114*6bd0c7abSChristian Brauner static inline bool entry_shows(const char *entry, const char *line)
115*6bd0c7abSChristian Brauner {
116*6bd0c7abSChristian Brauner 	char path[PATH_MAX], buf[PATH_MAX];
117*6bd0c7abSChristian Brauner 	bool found = false;
118*6bd0c7abSChristian Brauner 	FILE *fp;
119*6bd0c7abSChristian Brauner 
120*6bd0c7abSChristian Brauner 	snprintf(path, sizeof(path), BINFMT_DIR "/%s", entry);
121*6bd0c7abSChristian Brauner 	fp = fopen(path, "r");
122*6bd0c7abSChristian Brauner 	if (!fp)
123*6bd0c7abSChristian Brauner 		return false;
124*6bd0c7abSChristian Brauner 	while (fgets(buf, sizeof(buf), fp)) {
125*6bd0c7abSChristian Brauner 		buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0';
126*6bd0c7abSChristian Brauner 		if (!strcmp(buf, line)) {
127*6bd0c7abSChristian Brauner 			found = true;
128*6bd0c7abSChristian Brauner 			break;
129*6bd0c7abSChristian Brauner 		}
130*6bd0c7abSChristian Brauner 	}
131*6bd0c7abSChristian Brauner 	fclose(fp);
132*6bd0c7abSChristian Brauner 	return found;
133*6bd0c7abSChristian Brauner }
134*6bd0c7abSChristian Brauner 
13526860105SChristian Brauner /* Mount binfmt_misc unless it already is, and report whether it is usable. */
13626860105SChristian Brauner static inline bool binfmt_misc_available(void)
13726860105SChristian Brauner {
13826860105SChristian Brauner 	if (access(BINFMT_REG, F_OK) < 0)
13926860105SChristian Brauner 		mount("binfmt_misc", BINFMT_DIR, "binfmt_misc", 0, NULL);
14026860105SChristian Brauner 	return access(BINFMT_REG, F_OK) == 0;
14126860105SChristian Brauner }
14226860105SChristian Brauner 
14326860105SChristian Brauner /* Absolute path of @name in the directory this test was built into. */
14426860105SChristian Brauner static inline int artifact_path(char *out, size_t sz, const char *name)
14526860105SChristian Brauner {
14626860105SChristian Brauner 	char exe[PATH_MAX];
14726860105SChristian Brauner 	ssize_t n;
14826860105SChristian Brauner 
14926860105SChristian Brauner 	n = readlink("/proc/self/exe", exe, sizeof(exe) - 1);
15026860105SChristian Brauner 	if (n < 0)
15126860105SChristian Brauner 		return -1;
15226860105SChristian Brauner 	exe[n] = '\0';
15326860105SChristian Brauner 	if ((size_t)snprintf(out, sz, "%s/%s", dirname(exe), name) >= sz)
15426860105SChristian Brauner 		return -1;
15526860105SChristian Brauner 	return 0;
15626860105SChristian Brauner }
15726860105SChristian Brauner 
1587baee96fSChristian Brauner /* Probe kernel support for a registration flag with a throwaway entry. */
159686585ecSChristian Brauner static inline bool binfmt_flag_supported(char flag)
1607baee96fSChristian Brauner {
1617baee96fSChristian Brauner 	char rule[64];
1627baee96fSChristian Brauner 
1637baee96fSChristian Brauner 	snprintf(rule, sizeof(rule), ":bm_flag_probe:E::bmprobe::/bin/true:%c",
1647baee96fSChristian Brauner 		 flag);
1657baee96fSChristian Brauner 	if (write_reg(rule))
166686585ecSChristian Brauner 		return false;
1677baee96fSChristian Brauner 	unregister("bm_flag_probe");
168686585ecSChristian Brauner 	return true;
1697baee96fSChristian Brauner }
1707baee96fSChristian Brauner 
1717baee96fSChristian Brauner /*
1727baee96fSChristian Brauner  * Run @path with the canonical payload argv and return its exit status, or
1737baee96fSChristian Brauner  * RUN_ENOEXEC when the exec itself was refused as unhandled.
1747baee96fSChristian Brauner  */
1757baee96fSChristian Brauner static inline int run_payload(const char *path)
1767baee96fSChristian Brauner {
1777baee96fSChristian Brauner 	int status;
1787baee96fSChristian Brauner 	pid_t pid;
1797baee96fSChristian Brauner 
1807baee96fSChristian Brauner 	pid = fork();
1817baee96fSChristian Brauner 	if (pid == 0) {
1827baee96fSChristian Brauner 		execl(path, PAYLOAD_ARGV0, PAYLOAD_ARG1, PAYLOAD_ARG2,
1837baee96fSChristian Brauner 		      (char *)NULL);
1847baee96fSChristian Brauner 		_exit(errno == ENOEXEC ? RUN_ENOEXEC : 126);
1857baee96fSChristian Brauner 	}
1867baee96fSChristian Brauner 	if (pid < 0 || waitpid(pid, &status, 0) != pid || !WIFEXITED(status))
1877baee96fSChristian Brauner 		return -1;
1887baee96fSChristian Brauner 	return WEXITSTATUS(status);
1897baee96fSChristian Brauner }
1907baee96fSChristian Brauner 
1917baee96fSChristian Brauner /* Does the exe link name @path? */
1927baee96fSChristian Brauner static inline bool exe_is(const char *path)
1937baee96fSChristian Brauner {
1947baee96fSChristian Brauner 	char exe[PATH_MAX], real[PATH_MAX];
1957baee96fSChristian Brauner 	ssize_t n;
1967baee96fSChristian Brauner 
1977baee96fSChristian Brauner 	n = readlink("/proc/self/exe", exe, sizeof(exe) - 1);
1987baee96fSChristian Brauner 	if (n <= 0 || !realpath(path, real))
1997baee96fSChristian Brauner 		return false;
2007baee96fSChristian Brauner 	exe[n] = '\0';
2017baee96fSChristian Brauner 	return !strcmp(exe, real);
2027baee96fSChristian Brauner }
2037baee96fSChristian Brauner 
2047baee96fSChristian Brauner /* Is comm @name truncated to what a comm can hold? */
2057baee96fSChristian Brauner static inline bool comm_is(const char *name)
2067baee96fSChristian Brauner {
2077baee96fSChristian Brauner 	char comm[TASK_COMM_LEN + 2], expect[TASK_COMM_LEN];
2087baee96fSChristian Brauner 	ssize_t n;
2097baee96fSChristian Brauner 	int fd;
2107baee96fSChristian Brauner 
2117baee96fSChristian Brauner 	fd = open("/proc/self/comm", O_RDONLY);
2127baee96fSChristian Brauner 	if (fd < 0)
2137baee96fSChristian Brauner 		return false;
2147baee96fSChristian Brauner 	n = read(fd, comm, sizeof(comm) - 1);
2157baee96fSChristian Brauner 	close(fd);
2167baee96fSChristian Brauner 	if (n <= 0)
2177baee96fSChristian Brauner 		return false;
2187baee96fSChristian Brauner 	if (comm[n - 1] == '\n')
2197baee96fSChristian Brauner 		n--;
2207baee96fSChristian Brauner 	comm[n] = '\0';
2217baee96fSChristian Brauner 	snprintf(expect, sizeof(expect), "%s", name);
2227baee96fSChristian Brauner 	return !strcmp(comm, expect);
2237baee96fSChristian Brauner }
2247baee96fSChristian Brauner 
2257baee96fSChristian Brauner /* Opening @path for writing has to fail with ETXTBSY. */
2267baee96fSChristian Brauner static inline bool write_denied(const char *path)
2277baee96fSChristian Brauner {
2287baee96fSChristian Brauner 	int fd = open(path, O_WRONLY);
2297baee96fSChristian Brauner 
2307baee96fSChristian Brauner 	if (fd >= 0) {
2317baee96fSChristian Brauner 		close(fd);
2327baee96fSChristian Brauner 		return false;
2337baee96fSChristian Brauner 	}
2347baee96fSChristian Brauner 	return errno == ETXTBSY;
2357baee96fSChristian Brauner }
2367baee96fSChristian Brauner 
23787c50a58SChristian Brauner static inline int patch_file(const char *path, off_t off, const void *data, size_t len)
23887c50a58SChristian Brauner {
23987c50a58SChristian Brauner 	ssize_t n;
24087c50a58SChristian Brauner 	int fd;
24187c50a58SChristian Brauner 
24287c50a58SChristian Brauner 	fd = open(path, O_WRONLY);
24387c50a58SChristian Brauner 	if (fd < 0)
24487c50a58SChristian Brauner 		return -1;
24587c50a58SChristian Brauner 	n = pwrite(fd, data, len, off);
24687c50a58SChristian Brauner 	close(fd);
24787c50a58SChristian Brauner 	return n == (ssize_t)len ? 0 : -1;
24887c50a58SChristian Brauner }
24987c50a58SChristian Brauner 
25087c50a58SChristian Brauner /* start_code and end_code are the 26th and 27th fields of /proc/pid/stat. */
25187c50a58SChristian Brauner static inline int stat_codes(pid_t pid, unsigned long *start_code,
25287c50a58SChristian Brauner 			     unsigned long *end_code)
25387c50a58SChristian Brauner {
25487c50a58SChristian Brauner 	char buf[4096], path[64], *p;
25587c50a58SChristian Brauner 	ssize_t n;
25687c50a58SChristian Brauner 	int fd, i;
25787c50a58SChristian Brauner 
25887c50a58SChristian Brauner 	snprintf(path, sizeof(path), "/proc/%d/stat", pid);
25987c50a58SChristian Brauner 	fd = open(path, O_RDONLY);
26087c50a58SChristian Brauner 	if (fd < 0)
26187c50a58SChristian Brauner 		return -1;
26287c50a58SChristian Brauner 	n = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
26387c50a58SChristian Brauner 	close(fd);
26487c50a58SChristian Brauner 	if (n <= 0)
26587c50a58SChristian Brauner 		return -1;
26687c50a58SChristian Brauner 	buf[n] = '\0';
26787c50a58SChristian Brauner 
26887c50a58SChristian Brauner 	/* Skip "pid (comm)", then start_code is the 24th field after it. */
26987c50a58SChristian Brauner 	p = strrchr(buf, ')');
27087c50a58SChristian Brauner 	if (!p)
27187c50a58SChristian Brauner 		return -1;
27287c50a58SChristian Brauner 	p++;
27387c50a58SChristian Brauner 	for (i = 0; i < 23; i++) {
27487c50a58SChristian Brauner 		p = strchr(p + 1, ' ');
27587c50a58SChristian Brauner 		if (!p)
27687c50a58SChristian Brauner 			return -1;
27787c50a58SChristian Brauner 	}
27887c50a58SChristian Brauner 	if (sscanf(p, " %lu %lu", start_code, end_code) != 2)
27987c50a58SChristian Brauner 		return -1;
28087c50a58SChristian Brauner 	return 0;
28187c50a58SChristian Brauner }
28287c50a58SChristian Brauner 
28387c50a58SChristian Brauner /* Find the system loader through our own PT_INTERP. */
28487c50a58SChristian Brauner static inline int find_loader(char *out, size_t sz)
28587c50a58SChristian Brauner {
28687c50a58SChristian Brauner 	ElfW(Ehdr) eh;
28787c50a58SChristian Brauner 	ElfW(Phdr) ph;
28887c50a58SChristian Brauner 	int fd, i, ret = -1;
28987c50a58SChristian Brauner 
29087c50a58SChristian Brauner 	fd = open("/proc/self/exe", O_RDONLY);
29187c50a58SChristian Brauner 	if (fd < 0)
29287c50a58SChristian Brauner 		return -1;
29387c50a58SChristian Brauner 	if (pread(fd, &eh, sizeof(eh), 0) != sizeof(eh))
29487c50a58SChristian Brauner 		goto out;
29587c50a58SChristian Brauner 	for (i = 0; i < eh.e_phnum; i++) {
29687c50a58SChristian Brauner 		if (pread(fd, &ph, sizeof(ph),
29787c50a58SChristian Brauner 			  eh.e_phoff + i * eh.e_phentsize) != sizeof(ph))
29887c50a58SChristian Brauner 			goto out;
29987c50a58SChristian Brauner 		if (ph.p_type != PT_INTERP)
30087c50a58SChristian Brauner 			continue;
30187c50a58SChristian Brauner 		if (!ph.p_filesz || ph.p_filesz > sz)
30287c50a58SChristian Brauner 			goto out;
30387c50a58SChristian Brauner 		if (pread(fd, out, ph.p_filesz, ph.p_offset) !=
30487c50a58SChristian Brauner 		    (ssize_t)ph.p_filesz)
30587c50a58SChristian Brauner 			goto out;
30687c50a58SChristian Brauner 		out[ph.p_filesz - 1] = '\0';
30787c50a58SChristian Brauner 		ret = 0;
30887c50a58SChristian Brauner 		break;
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