Quelle  binderfs.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include <linux/compiler_types.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/fsnotify.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/idr.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/ipc_namespace.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/namei.h>
#include <linux/magic.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/fs_parser.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock_types.h>
#include <linux/stddef.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/user_namespace.h>
#include <linux/xarray.h>
#include <uapi/linux/android/binder.h>
#include <uapi/linux/android/binderfs.h>

#include "binder_internal.h"

#define FIRST_INODE 1
#define SECOND_INODE 2
#define INODE_OFFSET 3
#define BINDERFS_MAX_MINOR (1U << MINORBITS)
/* Ensure that the initial ipc namespace always has devices available. */
#define BINDERFS_MAX_MINOR_CAPPED (BINDERFS_MAX_MINOR - 4)

static dev_t binderfs_dev;
static DEFINE_MUTEX(binderfs_minors_mutex);
static DEFINE_IDA(binderfs_minors);

enum binderfs_param {
 Opt_max,
 Opt_stats_mode,
};

enum binderfs_stats_mode {
 binderfs_stats_mode_unset,
 binderfs_stats_mode_global,
};

struct binder_features {
 bool oneway_spam_detection;
 bool extended_error;
 bool freeze_notification;
};

static const struct constant_table binderfs_param_stats[] = {
 { "global", binderfs_stats_mode_global },
 {}
};

static const struct fs_parameter_spec binderfs_fs_parameters[] = {
 fsparam_u32("max", Opt_max),
 fsparam_enum("stats", Opt_stats_mode, binderfs_param_stats),
 {}
};

static struct binder_features binder_features = {
 .oneway_spam_detection = true,
 .extended_error = true,
 .freeze_notification = true,
};

static inline struct binderfs_info *BINDERFS_SB(const struct super_block *sb)
{
 return sb->s_fs_info;
}

bool is_binderfs_device(const struct inode *inode)
{
 if (inode->i_sb->s_magic == BINDERFS_SUPER_MAGIC)
  return true;

 return false;
}

/**
 * binderfs_binder_device_create - allocate inode from super block of a
 *                                 binderfs mount
 * @ref_inode: inode from which the super block will be taken
 * @userp:     buffer to copy information about new device for userspace to
 * @req:       struct binderfs_device as copied from userspace
 *
 * This function allocates a new binder_device and reserves a new minor
 * number for it.
 * Minor numbers are limited and tracked globally in binderfs_minors. The
 * function will stash a struct binder_device for the specific binder
 * device in i_private of the inode.
 * It will go on to allocate a new inode from the super block of the
 * filesystem mount, stash a struct binder_device in its i_private field
 * and attach a dentry to that inode.
 *
 * Return: 0 on success, negative errno on failure
 */
static int binderfs_binder_device_create(struct inode *ref_inode,
      struct binderfs_device __user *userp,
      struct binderfs_device *req)
{
 int minor, ret;
 struct dentry *dentry, *root;
 struct binder_device *device;
 char *name = NULL;
 struct inode *inode = NULL;
 struct super_block *sb = ref_inode->i_sb;
 struct binderfs_info *info = sb->s_fs_info;
#if defined(CONFIG_IPC_NS)
 bool use_reserve = (info->ipc_ns == &init_ipc_ns);
#else
 bool use_reserve = true;
#endif

 /* Reserve new minor number for the new device. */
 mutex_lock(&binderfs_minors_mutex);
 if (++info->device_count <= info->mount_opts.max)
  minor = ida_alloc_max(&binderfs_minors,
          use_reserve ? BINDERFS_MAX_MINOR :
          BINDERFS_MAX_MINOR_CAPPED,
          GFP_KERNEL);
 else
  minor = -ENOSPC;
 if (minor < 0) {
  --info->device_count;
  mutex_unlock(&binderfs_minors_mutex);
  return minor;
 }
 mutex_unlock(&binderfs_minors_mutex);

 ret = -ENOMEM;
 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
 if (!device)
  goto err;

 inode = new_inode(sb);
 if (!inode)
  goto err;

 inode->i_ino = minor + INODE_OFFSET;
 simple_inode_init_ts(inode);
 init_special_inode(inode, S_IFCHR | 0600,
      MKDEV(MAJOR(binderfs_dev), minor));
 inode->i_fop = &binder_fops;
 inode->i_uid = info->root_uid;
 inode->i_gid = info->root_gid;

 req->name[BINDERFS_MAX_NAME] = '\0'; /* NUL-terminate */
 name = kstrdup(req->name, GFP_KERNEL);
 if (!name)
  goto err;

 refcount_set(&device->ref, 1);
 device->binderfs_inode = inode;
 device->context.binder_context_mgr_uid = INVALID_UID;
 device->context.name = name;
 device->miscdev.name = name;
 device->miscdev.minor = minor;
 mutex_init(&device->context.context_mgr_node_lock);

 req->major = MAJOR(binderfs_dev);
 req->minor = minor;

 if (userp && copy_to_user(userp, req, sizeof(*req))) {
  ret = -EFAULT;
  goto err;
 }

 root = sb->s_root;
 inode_lock(d_inode(root));

 /* look it up */
 dentry = lookup_noperm(&QSTR(name), root);
 if (IS_ERR(dentry)) {
  inode_unlock(d_inode(root));
  ret = PTR_ERR(dentry);
  goto err;
 }

 if (d_really_is_positive(dentry)) {
  /* already exists */
  dput(dentry);
  inode_unlock(d_inode(root));
  ret = -EEXIST;
  goto err;
 }

 inode->i_private = device;
 d_instantiate(dentry, inode);
 fsnotify_create(root->d_inode, dentry);
 inode_unlock(d_inode(root));

 binder_add_device(device);

 return 0;

err:
 kfree(name);
 kfree(device);
 mutex_lock(&binderfs_minors_mutex);
 --info->device_count;
 ida_free(&binderfs_minors, minor);
 mutex_unlock(&binderfs_minors_mutex);
 iput(inode);

 return ret;
}

/**
 * binder_ctl_ioctl - handle binder device node allocation requests
 *
 * The request handler for the binder-control device. All requests operate on
 * the binderfs mount the binder-control device resides in:
 * - BINDER_CTL_ADD
 *   Allocate a new binder device.
 *
 * Return: %0 on success, negative errno on failure.
 */
static long binder_ctl_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
        unsigned long arg)
{
 int ret = -EINVAL;
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct binderfs_device __user *device = (struct binderfs_device __user *)arg;
 struct binderfs_device device_req;

 switch (cmd) {
 case BINDER_CTL_ADD:
  ret = copy_from_user(&device_req, device, sizeof(device_req));
  if (ret) {
   ret = -EFAULT;
   break;
  }

  ret = binderfs_binder_device_create(inode, device, &device_req);
  break;
 default:
  break;
 }

 return ret;
}

static void binderfs_evict_inode(struct inode *inode)
{
 struct binder_device *device = inode->i_private;
 struct binderfs_info *info = BINDERFS_SB(inode->i_sb);

 clear_inode(inode);

 if (!S_ISCHR(inode->i_mode) || !device)
  return;

 mutex_lock(&binderfs_minors_mutex);
 --info->device_count;
 ida_free(&binderfs_minors, device->miscdev.minor);
 mutex_unlock(&binderfs_minors_mutex);

 if (refcount_dec_and_test(&device->ref)) {
  binder_remove_device(device);
  kfree(device->context.name);
  kfree(device);
 }
}

static int binderfs_fs_context_parse_param(struct fs_context *fc,
        struct fs_parameter *param)
{
 int opt;
 struct binderfs_mount_opts *ctx = fc->fs_private;
 struct fs_parse_result result;

 opt = fs_parse(fc, binderfs_fs_parameters, param, &result);
 if (opt < 0)
  return opt;

 switch (opt) {
 case Opt_max:
  if (result.uint_32 > BINDERFS_MAX_MINOR)
   return invalfc(fc, "Bad value for '%s'", param->key);

  ctx->max = result.uint_32;
  break;
 case Opt_stats_mode:
  if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
   return -EPERM;

  ctx->stats_mode = result.uint_32;
  break;
 default:
  return invalfc(fc, "Unsupported parameter '%s'", param->key);
 }

 return 0;
}

static int binderfs_fs_context_reconfigure(struct fs_context *fc)
{
 struct binderfs_mount_opts *ctx = fc->fs_private;
 struct binderfs_info *info = BINDERFS_SB(fc->root->d_sb);

 if (info->mount_opts.stats_mode != ctx->stats_mode)
  return invalfc(fc, "Binderfs stats mode cannot be changed during a remount");

 info->mount_opts.stats_mode = ctx->stats_mode;
 info->mount_opts.max = ctx->max;
 return 0;
}

static int binderfs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *root)
{
 struct binderfs_info *info = BINDERFS_SB(root->d_sb);

 if (info->mount_opts.max <= BINDERFS_MAX_MINOR)
  seq_printf(seq, ",max=%d", info->mount_opts.max);

 switch (info->mount_opts.stats_mode) {
 case binderfs_stats_mode_unset:
  break;
 case binderfs_stats_mode_global:
  seq_printf(seq, ",stats=global");
  break;
 }

 return 0;
}

static const struct super_operations binderfs_super_ops = {
 .evict_inode    = binderfs_evict_inode,
 .show_options = binderfs_show_options,
 .statfs         = simple_statfs,
};

static inline bool is_binderfs_control_device(const struct dentry *dentry)
{
 struct binderfs_info *info = dentry->d_sb->s_fs_info;

 return info->control_dentry == dentry;
}

static int binderfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
      struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
      struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
      unsigned int flags)
{
 if (is_binderfs_control_device(old_dentry) ||
     is_binderfs_control_device(new_dentry))
  return -EPERM;

 return simple_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
        new_dentry, flags);
}

static int binderfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
{
 if (is_binderfs_control_device(dentry))
  return -EPERM;

 return simple_unlink(dir, dentry);
}

static const struct file_operations binder_ctl_fops = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .open  = nonseekable_open,
 .unlocked_ioctl = binder_ctl_ioctl,
 .compat_ioctl = binder_ctl_ioctl,
 .llseek  = noop_llseek,
};

/**
 * binderfs_binder_ctl_create - create a new binder-control device
 * @sb: super block of the binderfs mount
 *
 * This function creates a new binder-control device node in the binderfs mount
 * referred to by @sb.
 *
 * Return: 0 on success, negative errno on failure
 */
static int binderfs_binder_ctl_create(struct super_block *sb)
{
 int minor, ret;
 struct dentry *dentry;
 struct binder_device *device;
 struct inode *inode = NULL;
 struct dentry *root = sb->s_root;
 struct binderfs_info *info = sb->s_fs_info;
#if defined(CONFIG_IPC_NS)
 bool use_reserve = (info->ipc_ns == &init_ipc_ns);
#else
 bool use_reserve = true;
#endif

 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
 if (!device)
  return -ENOMEM;

 /* If we have already created a binder-control node, return. */
 if (info->control_dentry) {
  ret = 0;
  goto out;
 }

 ret = -ENOMEM;
 inode = new_inode(sb);
 if (!inode)
  goto out;

 /* Reserve a new minor number for the new device. */
 mutex_lock(&binderfs_minors_mutex);
 minor = ida_alloc_max(&binderfs_minors,
         use_reserve ? BINDERFS_MAX_MINOR :
         BINDERFS_MAX_MINOR_CAPPED,
         GFP_KERNEL);
 mutex_unlock(&binderfs_minors_mutex);
 if (minor < 0) {
  ret = minor;
  goto out;
 }

 inode->i_ino = SECOND_INODE;
 simple_inode_init_ts(inode);
 init_special_inode(inode, S_IFCHR | 0600,
      MKDEV(MAJOR(binderfs_dev), minor));
 inode->i_fop = &binder_ctl_fops;
 inode->i_uid = info->root_uid;
 inode->i_gid = info->root_gid;

 refcount_set(&device->ref, 1);
 device->binderfs_inode = inode;
 device->miscdev.minor = minor;

 dentry = d_alloc_name(root, "binder-control");
 if (!dentry)
  goto out;

 inode->i_private = device;
 info->control_dentry = dentry;
 d_add(dentry, inode);

 return 0;

out:
 kfree(device);
 iput(inode);

 return ret;
}

static const struct inode_operations binderfs_dir_inode_operations = {
 .lookup = simple_lookup,
 .rename = binderfs_rename,
 .unlink = binderfs_unlink,
};

static struct inode *binderfs_make_inode(struct super_block *sb, int mode)
{
 struct inode *ret;

 ret = new_inode(sb);
 if (ret) {
  ret->i_ino = iunique(sb, BINDERFS_MAX_MINOR + INODE_OFFSET);
  ret->i_mode = mode;
  simple_inode_init_ts(ret);
 }
 return ret;
}

static struct dentry *binderfs_create_dentry(struct dentry *parent,
          const char *name)
{
 struct dentry *dentry;

 dentry = lookup_noperm(&QSTR(name), parent);
 if (IS_ERR(dentry))
  return dentry;

 /* Return error if the file/dir already exists. */
 if (d_really_is_positive(dentry)) {
  dput(dentry);
  return ERR_PTR(-EEXIST);
 }

 return dentry;
}

struct dentry *binderfs_create_file(struct dentry *parent, const char *name,
        const struct file_operations *fops,
        void *data)
{
 struct dentry *dentry;
 struct inode *new_inode, *parent_inode;
 struct super_block *sb;

 parent_inode = d_inode(parent);
 inode_lock(parent_inode);

 dentry = binderfs_create_dentry(parent, name);
 if (IS_ERR(dentry))
  goto out;

 sb = parent_inode->i_sb;
 new_inode = binderfs_make_inode(sb, S_IFREG | 0444);
 if (!new_inode) {
  dput(dentry);
  dentry = ERR_PTR(-ENOMEM);
  goto out;
 }

 new_inode->i_fop = fops;
 new_inode->i_private = data;
 d_instantiate(dentry, new_inode);
 fsnotify_create(parent_inode, dentry);

out:
 inode_unlock(parent_inode);
 return dentry;
}

static struct dentry *binderfs_create_dir(struct dentry *parent,
       const char *name)
{
 struct dentry *dentry;
 struct inode *new_inode, *parent_inode;
 struct super_block *sb;

 parent_inode = d_inode(parent);
 inode_lock(parent_inode);

 dentry = binderfs_create_dentry(parent, name);
 if (IS_ERR(dentry))
  goto out;

 sb = parent_inode->i_sb;
 new_inode = binderfs_make_inode(sb, S_IFDIR | 0755);
 if (!new_inode) {
  dput(dentry);
  dentry = ERR_PTR(-ENOMEM);
  goto out;
 }

 new_inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 new_inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;

 set_nlink(new_inode, 2);
 d_instantiate(dentry, new_inode);
 inc_nlink(parent_inode);
 fsnotify_mkdir(parent_inode, dentry);

out:
 inode_unlock(parent_inode);
 return dentry;
}

static int binder_features_show(struct seq_file *m, void *unused)
{
 bool *feature = m->private;

 seq_printf(m, "%d\n", *feature);

 return 0;
}
DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(binder_features);

static int init_binder_features(struct super_block *sb)
{
 struct dentry *dentry, *dir;

 dir = binderfs_create_dir(sb->s_root, "features");
 if (IS_ERR(dir))
  return PTR_ERR(dir);

 dentry = binderfs_create_file(dir, "oneway_spam_detection",
          &binder_features_fops,
          &binder_features.oneway_spam_detection);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 dentry = binderfs_create_file(dir, "extended_error",
          &binder_features_fops,
          &binder_features.extended_error);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 dentry = binderfs_create_file(dir, "freeze_notification",
          &binder_features_fops,
          &binder_features.freeze_notification);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 return 0;
}

static int init_binder_logs(struct super_block *sb)
{
 struct dentry *binder_logs_root_dir, *dentry, *proc_log_dir;
 const struct binder_debugfs_entry *db_entry;
 struct binderfs_info *info;
 int ret = 0;

 binder_logs_root_dir = binderfs_create_dir(sb->s_root,
         "binder_logs");
 if (IS_ERR(binder_logs_root_dir)) {
  ret = PTR_ERR(binder_logs_root_dir);
  goto out;
 }

 binder_for_each_debugfs_entry(db_entry) {
  dentry = binderfs_create_file(binder_logs_root_dir,
           db_entry->name,
           db_entry->fops,
           db_entry->data);
  if (IS_ERR(dentry)) {
   ret = PTR_ERR(dentry);
   goto out;
  }
 }

 proc_log_dir = binderfs_create_dir(binder_logs_root_dir, "proc");
 if (IS_ERR(proc_log_dir)) {
  ret = PTR_ERR(proc_log_dir);
  goto out;
 }
 info = sb->s_fs_info;
 info->proc_log_dir = proc_log_dir;

out:
 return ret;
}

static int binderfs_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
{
 int ret;
 struct binderfs_info *info;
 struct binderfs_mount_opts *ctx = fc->fs_private;
 struct inode *inode = NULL;
 struct binderfs_device device_info = {};
 const char *name;
 size_t len;

 sb->s_blocksize = PAGE_SIZE;
 sb->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;

 /*
 * The binderfs filesystem can be mounted by userns root in a
 * non-initial userns. By default such mounts have the SB_I_NODEV flag
 * set in s_iflags to prevent security issues where userns root can
 * just create random device nodes via mknod() since it owns the
 * filesystem mount. But binderfs does not allow to create any files
 * including devices nodes. The only way to create binder devices nodes
 * is through the binder-control device which userns root is explicitly
 * allowed to do. So removing the SB_I_NODEV flag from s_iflags is both
 * necessary and safe.
 */
 sb->s_iflags &= ~SB_I_NODEV;
 sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 sb->s_magic = BINDERFS_SUPER_MAGIC;
 sb->s_op = &binderfs_super_ops;
 sb->s_time_gran = 1;

 sb->s_fs_info = kzalloc(sizeof(struct binderfs_info), GFP_KERNEL);
 if (!sb->s_fs_info)
  return -ENOMEM;
 info = sb->s_fs_info;

 info->ipc_ns = get_ipc_ns(current->nsproxy->ipc_ns);

 info->root_gid = make_kgid(sb->s_user_ns, 0);
 if (!gid_valid(info->root_gid))
  info->root_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
 info->root_uid = make_kuid(sb->s_user_ns, 0);
 if (!uid_valid(info->root_uid))
  info->root_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
 info->mount_opts.max = ctx->max;
 info->mount_opts.stats_mode = ctx->stats_mode;

 inode = new_inode(sb);
 if (!inode)
  return -ENOMEM;

 inode->i_ino = FIRST_INODE;
 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 inode->i_mode = S_IFDIR | 0755;
 simple_inode_init_ts(inode);
 inode->i_op = &binderfs_dir_inode_operations;
 set_nlink(inode, 2);

 sb->s_root = d_make_root(inode);
 if (!sb->s_root)
  return -ENOMEM;

 ret = binderfs_binder_ctl_create(sb);
 if (ret)
  return ret;

 name = binder_devices_param;
 for (len = strcspn(name, ","); len > 0; len = strcspn(name, ",")) {
  strscpy(device_info.name, name, len + 1);
  ret = binderfs_binder_device_create(inode, NULL, &device_info);
  if (ret)
   return ret;
  name += len;
  if (*name == ',')
   name++;
 }

 ret = init_binder_features(sb);
 if (ret)
  return ret;

 if (info->mount_opts.stats_mode == binderfs_stats_mode_global)
  return init_binder_logs(sb);

 return 0;
}

static int binderfs_fs_context_get_tree(struct fs_context *fc)
{
 return get_tree_nodev(fc, binderfs_fill_super);
}

static void binderfs_fs_context_free(struct fs_context *fc)
{
 struct binderfs_mount_opts *ctx = fc->fs_private;

 kfree(ctx);
}

static const struct fs_context_operations binderfs_fs_context_ops = {
 .free  = binderfs_fs_context_free,
 .get_tree = binderfs_fs_context_get_tree,
 .parse_param = binderfs_fs_context_parse_param,
 .reconfigure = binderfs_fs_context_reconfigure,
};

static int binderfs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 struct binderfs_mount_opts *ctx;

 ctx = kzalloc(sizeof(struct binderfs_mount_opts), GFP_KERNEL);
 if (!ctx)
  return -ENOMEM;

 ctx->max = BINDERFS_MAX_MINOR;
 ctx->stats_mode = binderfs_stats_mode_unset;

 fc->fs_private = ctx;
 fc->ops = &binderfs_fs_context_ops;

 return 0;
}

static void binderfs_kill_super(struct super_block *sb)
{
 struct binderfs_info *info = sb->s_fs_info;

 /*
 * During inode eviction struct binderfs_info is needed.
 * So first wipe the super_block then free struct binderfs_info.
 */
 kill_litter_super(sb);

 if (info && info->ipc_ns)
  put_ipc_ns(info->ipc_ns);

 kfree(info);
}

static struct file_system_type binder_fs_type = {
 .name   = "binder",
 .init_fs_context = binderfs_init_fs_context,
 .parameters  = binderfs_fs_parameters,
 .kill_sb  = binderfs_kill_super,
 .fs_flags  = FS_USERNS_MOUNT,
};

int __init init_binderfs(void)
{
 int ret;
 const char *name;
 size_t len;

 /* Verify that the default binderfs device names are valid. */
 name = binder_devices_param;
 for (len = strcspn(name, ","); len > 0; len = strcspn(name, ",")) {
  if (len > BINDERFS_MAX_NAME)
   return -E2BIG;
  name += len;
  if (*name == ',')
   name++;
 }

 /* Allocate new major number for binderfs. */
 ret = alloc_chrdev_region(&binderfs_dev, 0, BINDERFS_MAX_MINOR,
      "binder");
 if (ret)
  return ret;

 ret = register_filesystem(&binder_fs_type);
 if (ret) {
  unregister_chrdev_region(binderfs_dev, BINDERFS_MAX_MINOR);
  return ret;
 }

 return ret;
}