Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  PoisonIOInterposerWin.cpp   Sprache: C

 
/* -*- Mode: C++; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 2 -*- */
/* vim: set ts=8 sts=2 et sw=2 tw=80: */
/* This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public
 * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
 * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */


#include "PoisonIOInterposer.h"

#include <algorithm>
#include <stdio.h>
#include <vector>

#include <io.h>
#include <windows.h>
#include <winternl.h>

#include "mozilla/Assertions.h"
#include "mozilla/ClearOnShutdown.h"
#include "mozilla/FileUtilsWin.h"
#include "mozilla/IOInterposer.h"
#include "mozilla/Mutex.h"
#include "mozilla/NativeNt.h"
#include "mozilla/SmallArrayLRUCache.h"
#include "mozilla/TimeStamp.h"
#include "mozilla/UniquePtr.h"
#include "nsTArray.h"
#include "nsWindowsDllInterceptor.h"

#ifdef MOZ_REPLACE_MALLOC
#  include "replace_malloc_bridge.h"
#endif

namespace {

// Keep track of poisoned state. Notice that there is no reason to lock access
// to this variable as it's only changed in InitPoisonIOInterposer and
// ClearPoisonIOInterposer which may only be called on the main-thread when no
// other threads are running.
static bool sIOPoisoned = false;

/************************ Internal NT API Declarations ************************/

/*
 * Function pointer declaration for internal NT routine to create/open files.
 * For documentation on the NtCreateFile routine, see MSDN.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtCreateFileFn)(
    PHANDLE aFileHandle, ACCESS_MASK aDesiredAccess,
    POBJECT_ATTRIBUTES aObjectAttributes, PIO_STATUS_BLOCK aIoStatusBlock,
    PLARGE_INTEGER aAllocationSize, ULONG aFileAttributes, ULONG aShareAccess,
    ULONG aCreateDisposition, ULONG aCreateOptions, PVOID aEaBuffer,
    ULONG aEaLength);

/**
 * Function pointer declaration for internal NT routine to read data from file.
 * For documentation on the NtReadFile routine, see ZwReadFile on MSDN.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtReadFileFn)(HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent,
                                      PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
                                      PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus, PVOID aBuffer,
                                      ULONG aLength, PLARGE_INTEGER aOffset,
                                      PULONG aKey);

/**
 * Function pointer declaration for internal NT routine to read data from file.
 * No documentation exists, see wine sources for details.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtReadFileScatterFn)(
    HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent, PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
    PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus, FILE_SEGMENT_ELEMENT* aSegments, ULONG aLength,
    PLARGE_INTEGER aOffset, PULONG aKey);

/**
 * Function pointer declaration for internal NT routine to write data to file.
 * For documentation on the NtWriteFile routine, see ZwWriteFile on MSDN.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtWriteFileFn)(HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent,
                                       PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
                                       PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus,
                                       PVOID aBuffer, ULONG aLength,
                                       PLARGE_INTEGER aOffset, PULONG aKey);

/**
 * Function pointer declaration for internal NT routine to write data to file.
 * No documentation exists, see wine sources for details.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtWriteFileGatherFn)(
    HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent, PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
    PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus, FILE_SEGMENT_ELEMENT* aSegments, ULONG aLength,
    PLARGE_INTEGER aOffset, PULONG aKey);

/**
 * Function pointer declaration for internal NT routine to flush to disk.
 * For documentation on the NtFlushBuffersFile routine, see ZwFlushBuffersFile
 * on MSDN.
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtFlushBuffersFileFn)(HANDLE aFileHandle,
                                              PIO_STATUS_BLOCK aIoStatusBlock);

typedef struct _FILE_NETWORK_OPEN_INFORMATION* PFILE_NETWORK_OPEN_INFORMATION;
/**
 * Function pointer delaration for internal NT routine to query file attributes.
 * (equivalent to stat)
 */

typedef NTSTATUS(NTAPI* NtQueryFullAttributesFileFn)(
    POBJECT_ATTRIBUTES aObjectAttributes,
    PFILE_NETWORK_OPEN_INFORMATION aFileInformation);

/*************************** Auxiliary Declarations ***************************/

// Cache of filenames associated with handles.
// `static` to be shared between all calls to `Filename()`.
// This assumes handles are not reused, at least within a windows of 32
// handles.
// Profiling showed that during startup, around half of `Filename()` calls are
// resolved with the first entry (best case), and 32 entries cover >95% of
// cases, reducing the average `Filename()` cost by 5-10x.
using HandleToFilenameCache = mozilla::SmallArrayLRUCache<HANDLE, nsString, 32>;
MOZ_RUNINIT static mozilla::UniquePtr<HandleToFilenameCache>
    sHandleToFilenameCache;

/**
 * RAII class for timing the duration of an I/O call and reporting the result
 * to the mozilla::IOInterposeObserver API.
 */

class WinIOAutoObservation : public mozilla::IOInterposeObserver::Observation {
 public:
  WinIOAutoObservation(mozilla::IOInterposeObserver::Operation aOp,
                       HANDLE aFileHandle, const LARGE_INTEGER* aOffset)
      : mozilla::IOInterposeObserver::Observation(
            aOp, sReference, !mozilla::IsDebugFile(aFileHandle)),
        mFileHandle(aFileHandle),
        mFileHandleType(GetFileType(aFileHandle)),
        mHasQueriedFilename(false) {
    if (mShouldReport) {
      mOffset.QuadPart = aOffset ? aOffset->QuadPart : 0;
    }
  }

  WinIOAutoObservation(mozilla::IOInterposeObserver::Operation aOp,
                       nsAString& aFilename)
      : mozilla::IOInterposeObserver::Observation(aOp, sReference),
        mFileHandle(nullptr),
        mFileHandleType(FILE_TYPE_UNKNOWN),
        mHasQueriedFilename(false) {
    if (mShouldReport) {
      nsAutoString dosPath;
      if (mozilla::NtPathToDosPath(aFilename, dosPath)) {
        mFilename = dosPath;
      } else {
        // If we can't get a dosPath, what we have is better than nothing.
        mFilename = aFilename;
      }
      mHasQueriedFilename = true;
      mOffset.QuadPart = 0;
    }
  }

  void SetHandle(HANDLE aFileHandle) {
    mFileHandle = aFileHandle;
    if (aFileHandle) {
      // Note: `GetFileType()` is fast enough that we don't need to cache it.
      mFileHandleType = GetFileType(aFileHandle);

      if (mHasQueriedFilename) {
        // `mHasQueriedFilename` indicates we already have a filename, add it to
        // the cache with the now-known handle.
        sHandleToFilenameCache->Add(aFileHandle, mFilename);
      }
    }
  }

  const char* FileType() const override;

  void Filename(nsAString& aFilename) override;

  ~WinIOAutoObservation() { Report(); }

 private:
  HANDLE mFileHandle;
  DWORD mFileHandleType;
  LARGE_INTEGER mOffset;
  bool mHasQueriedFilename;
  nsString mFilename;
  static const char* sReference;
};

const char* WinIOAutoObservation::sReference = "PoisonIOInterposer";

// Get filename for this observation
void WinIOAutoObservation::Filename(nsAString& aFilename) {
  // If mHasQueriedFilename is true, then filename is already stored in
  // mFilename
  if (mHasQueriedFilename) {
    aFilename = mFilename;
    return;
  }

  if (mFileHandle) {
    mFilename = sHandleToFilenameCache->FetchOrAdd(mFileHandle, [&]() {
      nsString filename;
      if (!mozilla::HandleToFilename(mFileHandle, mOffset, filename)) {
        // HandleToFilename could fail (return false) but still have added
        // something to `filename`, so it should be cleared in this case.
        filename.Truncate();
      }
      return filename;
    });
  }
  mHasQueriedFilename = true;

  aFilename = mFilename;
}

const char* WinIOAutoObservation::FileType() const {
  if (mFileHandle) {
    switch (mFileHandleType) {
      case FILE_TYPE_CHAR:
        return "Char";
      case FILE_TYPE_DISK:
        return "File";
      case FILE_TYPE_PIPE:
        return "Pipe";
      case FILE_TYPE_REMOTE:
        return "Remote";
      case FILE_TYPE_UNKNOWN:
      default:
        break;
    }
  }
  // Fallback to base class default implementation.
  return mozilla::IOInterposeObserver::Observation::FileType();
}

/*************************** IO Interposing Methods ***************************/

// Function pointers to original functions
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtCreateFileFn>
    gOriginalNtCreateFile;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtReadFileFn>
    gOriginalNtReadFile;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtReadFileScatterFn>
    gOriginalNtReadFileScatter;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtWriteFileFn>
    gOriginalNtWriteFile;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtWriteFileGatherFn>
    gOriginalNtWriteFileGather;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtFlushBuffersFileFn>
    gOriginalNtFlushBuffersFile;
static mozilla::WindowsDllInterceptor::FuncHookType<NtQueryFullAttributesFileFn>
    gOriginalNtQueryFullAttributesFile;

static NTSTATUS NTAPI InterposedNtCreateFile(
    PHANDLE aFileHandle, ACCESS_MASK aDesiredAccess,
    POBJECT_ATTRIBUTES aObjectAttributes, PIO_STATUS_BLOCK aIoStatusBlock,
    PLARGE_INTEGER aAllocationSize, ULONG aFileAttributes, ULONG aShareAccess,
    ULONG aCreateDisposition, ULONG aCreateOptions, PVOID aEaBuffer,
    ULONG aEaLength) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtCreateFile);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtCreateFile(
        aFileHandle, aDesiredAccess, aObjectAttributes, aIoStatusBlock,
        aAllocationSize, aFileAttributes, aShareAccess, aCreateDisposition,
        aCreateOptions, aEaBuffer, aEaLength);
  }

  // Report IO
  const wchar_t* buf =
      aObjectAttributes ? aObjectAttributes->ObjectName->Buffer : L"";
  uint32_t len = aObjectAttributes
                     ? aObjectAttributes->ObjectName->Length / sizeof(WCHAR)
                     : 0;
  nsDependentSubstring filename(buf, len);
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpCreateOrOpen,
                             filename);

  // Execute original function
  NTSTATUS status = gOriginalNtCreateFile(
      aFileHandle, aDesiredAccess, aObjectAttributes, aIoStatusBlock,
      aAllocationSize, aFileAttributes, aShareAccess, aCreateDisposition,
      aCreateOptions, aEaBuffer, aEaLength);
  if (NT_SUCCESS(status) && aFileHandle) {
    timer.SetHandle(*aFileHandle);
  }
  return status;
}

static NTSTATUS NTAPI InterposedNtReadFile(HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent,
                                           PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
                                           PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus,
                                           PVOID aBuffer, ULONG aLength,
                                           PLARGE_INTEGER aOffset,
                                           PULONG aKey) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtReadFile);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtReadFile(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx, aIoStatus,
                               aBuffer, aLength, aOffset, aKey);
  }

  // Report IO
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpRead, aFileHandle,
                             aOffset);

  // Execute original function
  return gOriginalNtReadFile(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx, aIoStatus,
                             aBuffer, aLength, aOffset, aKey);
}

static NTSTATUS NTAPI InterposedNtReadFileScatter(
    HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent, PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
    PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus, FILE_SEGMENT_ELEMENT* aSegments, ULONG aLength,
    PLARGE_INTEGER aOffset, PULONG aKey) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtReadFileScatter);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtReadFileScatter(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx,
                                      aIoStatus, aSegments, aLength, aOffset,
                                      aKey);
  }

  // Report IO
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpRead, aFileHandle,
                             aOffset);

  // Execute original function
  return gOriginalNtReadFileScatter(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx,
                                    aIoStatus, aSegments, aLength, aOffset,
                                    aKey);
}

// Interposed NtWriteFile function
static NTSTATUS NTAPI InterposedNtWriteFile(HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent,
                                            PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
                                            PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus,
                                            PVOID aBuffer, ULONG aLength,
                                            PLARGE_INTEGER aOffset,
                                            PULONG aKey) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtWriteFile);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtWriteFile(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx, aIoStatus,
                                aBuffer, aLength, aOffset, aKey);
  }

  // Report IO
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpWrite, aFileHandle,
                             aOffset);

  // Execute original function
  return gOriginalNtWriteFile(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx, aIoStatus,
                              aBuffer, aLength, aOffset, aKey);
}

// Interposed NtWriteFileGather function
static NTSTATUS NTAPI InterposedNtWriteFileGather(
    HANDLE aFileHandle, HANDLE aEvent, PIO_APC_ROUTINE aApc, PVOID aApcCtx,
    PIO_STATUS_BLOCK aIoStatus, FILE_SEGMENT_ELEMENT* aSegments, ULONG aLength,
    PLARGE_INTEGER aOffset, PULONG aKey) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtWriteFileGather);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtWriteFileGather(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx,
                                      aIoStatus, aSegments, aLength, aOffset,
                                      aKey);
  }

  // Report IO
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpWrite, aFileHandle,
                             aOffset);

  // Execute original function
  return gOriginalNtWriteFileGather(aFileHandle, aEvent, aApc, aApcCtx,
                                    aIoStatus, aSegments, aLength, aOffset,
                                    aKey);
}

static NTSTATUS NTAPI InterposedNtFlushBuffersFile(
    HANDLE aFileHandle, PIO_STATUS_BLOCK aIoStatusBlock) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtFlushBuffersFile);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtFlushBuffersFile(aFileHandle, aIoStatusBlock);
  }

  // Report IO
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpFSync, aFileHandle,
                             nullptr);

  // Execute original function
  return gOriginalNtFlushBuffersFile(aFileHandle, aIoStatusBlock);
}

static NTSTATUS NTAPI InterposedNtQueryFullAttributesFile(
    POBJECT_ATTRIBUTES aObjectAttributes,
    PFILE_NETWORK_OPEN_INFORMATION aFileInformation) {
  // Something is badly wrong if this function is undefined
  MOZ_ASSERT(gOriginalNtQueryFullAttributesFile);

  if (!mozilla::nt::RtlGetThreadLocalStoragePointer()) {
    return gOriginalNtQueryFullAttributesFile(aObjectAttributes,
                                              aFileInformation);
  }

  // Report IO
  const wchar_t* buf =
      aObjectAttributes ? aObjectAttributes->ObjectName->Buffer : L"";
  uint32_t len = aObjectAttributes
                     ? aObjectAttributes->ObjectName->Length / sizeof(WCHAR)
                     : 0;
  nsDependentSubstring filename(buf, len);
  WinIOAutoObservation timer(mozilla::IOInterposeObserver::OpStat, filename);

  // Execute original function
  return gOriginalNtQueryFullAttributesFile(aObjectAttributes,
                                            aFileInformation);
}

}  // namespace

/******************************** IO Poisoning ********************************/

// Windows DLL interceptor
MOZ_RUNINIT static mozilla::WindowsDllInterceptor sNtDllInterceptor;

namespace mozilla {

void InitPoisonIOInterposer() {
  // Currently we hook the functions not early enough to precede third-party
  // injections.  Until we implement a compatible way e.g. applying a hook
  // in the parent process (bug 1646804), we skip interposing functions under
  // the known condition(s).

  // Bug 1679741: Kingsoft Internet Security calls NtReadFile in their thread
  // simultaneously when we're applying a hook on NtReadFile.
  // Bug 1705042: Symantec applies its own hook on NtReadFile, and ends up
  // overwriting part of ours in an incompatible way.
  if (::GetModuleHandleW(L"kwsui64.dll") || ::GetModuleHandleW(L"ffm64.dll")) {
    return;
  }

  // Don't poison twice... as this function may only be invoked on the main
  // thread when no other threads are running, it safe to allow multiple calls
  // to InitPoisonIOInterposer() without complaining (ie. failing assertions).
  if (sIOPoisoned) {
    return;
  }
  sIOPoisoned = true;

  MOZ_RELEASE_ASSERT(!sHandleToFilenameCache);
  sHandleToFilenameCache = mozilla::MakeUnique<HandleToFilenameCache>();
  mozilla::RunOnShutdown([]() {
    // The interposer may still be active after the final shutdown phase
    // (especially since ClearPoisonIOInterposer() is never called, see bug
    // 1647107), so we cannot just reset the pointer. Instead we put the cache
    // in shutdown mode, to clear its memory and stop caching operations.
    sHandleToFilenameCache->Shutdown();
  });

  // Stdout and Stderr are OK.
  MozillaRegisterDebugFD(1);
  if (::GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE) != ::GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE)) {
    MozillaRegisterDebugFD(2);
  }

#ifdef MOZ_REPLACE_MALLOC
  // The contract with InitDebugFd is that the given registry can be used
  // at any moment, so the instance needs to persist longer than the scope
  // of this functions.
  static DebugFdRegistry registry;
  ReplaceMalloc::InitDebugFd(registry);
#endif

  // Initialize dll interceptor and add hooks
  sNtDllInterceptor.Init("ntdll.dll");
  gOriginalNtCreateFile.Set(sNtDllInterceptor, "NtCreateFile",
                            &InterposedNtCreateFile);
  gOriginalNtReadFile.Set(sNtDllInterceptor, "NtReadFile",
                          &InterposedNtReadFile);
  gOriginalNtReadFileScatter.Set(sNtDllInterceptor, "NtReadFileScatter",
                                 &InterposedNtReadFileScatter);
  gOriginalNtWriteFile.Set(sNtDllInterceptor, "NtWriteFile",
                           &InterposedNtWriteFile);
  gOriginalNtWriteFileGather.Set(sNtDllInterceptor, "NtWriteFileGather",
                                 &InterposedNtWriteFileGather);
  gOriginalNtFlushBuffersFile.Set(sNtDllInterceptor, "NtFlushBuffersFile",
                                  &InterposedNtFlushBuffersFile);
  gOriginalNtQueryFullAttributesFile.Set(sNtDllInterceptor,
                                         "NtQueryFullAttributesFile",
                                         &InterposedNtQueryFullAttributesFile);
}

void ClearPoisonIOInterposer() {
  MOZ_ASSERT(false"Never called! See bug 1647107");
  if (sIOPoisoned) {
    // Destroy the DLL interceptor
    sIOPoisoned = false;
    sNtDllInterceptor.Clear();
    sHandleToFilenameCache->Clear();
  }
}

}  // namespace mozilla

100%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.15 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge