Quelle  close_range_test.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#define _GNU_SOURCE
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <limits.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <syscall.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
#include <linux/close_range.h>

#include "../kselftest_harness.h"
#include "../clone3/clone3_selftests.h"


#ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
#define F_LINUX_SPECIFIC_BASE 1024
#endif

#ifndef F_DUPFD_QUERY
#define F_DUPFD_QUERY (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 3)
#endif

#ifndef F_CREATED_QUERY
#define F_CREATED_QUERY (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 4)
#endif

static inline int sys_close_range(unsigned int fd, unsigned int max_fd,
      unsigned int flags)
{
 return syscall(__NR_close_range, fd, max_fd, flags);
}

TEST(core_close_range)
{
 int i, ret;
 int open_fds[101];

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(open_fds); i++) {
  int fd;

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return, "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  open_fds[i] = fd;
 }

 EXPECT_EQ(-1, sys_close_range(open_fds[0], open_fds[100], -1)) {
  if (errno == ENOSYS)
   SKIP(return, "close_range() syscall not supported");
 }

 for (i = 0; i < 100; i++) {
  ret = fcntl(open_fds[i], F_DUPFD_QUERY, open_fds[i + 1]);
  if (ret < 0) {
   EXPECT_EQ(errno, EINVAL);
  } else {
   EXPECT_EQ(ret, 0);
  }
 }

 EXPECT_EQ(0, sys_close_range(open_fds[0], open_fds[50], 0));

 for (i = 0; i <= 50; i++)
  EXPECT_EQ(-1, fcntl(open_fds[i], F_GETFL));

 for (i = 51; i <= 100; i++)
  EXPECT_GT(fcntl(open_fds[i], F_GETFL), -1);

 /* create a couple of gaps */
 close(57);
 close(78);
 close(81);
 close(82);
 close(84);
 close(90);

 EXPECT_EQ(0, sys_close_range(open_fds[51], open_fds[92], 0));

 for (i = 51; i <= 92; i++)
  EXPECT_EQ(-1, fcntl(open_fds[i], F_GETFL));

 for (i = 93; i <= 100; i++)
  EXPECT_GT(fcntl(open_fds[i], F_GETFL), -1);

 /* test that the kernel caps and still closes all fds */
 EXPECT_EQ(0, sys_close_range(open_fds[93], open_fds[99], 0));

 for (i = 93; i <= 99; i++)
  EXPECT_EQ(-1, fcntl(open_fds[i], F_GETFL));

 EXPECT_GT(fcntl(open_fds[i], F_GETFL), -1);

 EXPECT_EQ(0, sys_close_range(open_fds[100], open_fds[100], 0));

 EXPECT_EQ(-1, fcntl(open_fds[100], F_GETFL));
}

TEST(close_range_unshare)
{
 int i, ret, status;
 pid_t pid;
 int open_fds[101];
 struct __clone_args args = {
  .flags = CLONE_FILES,
  .exit_signal = SIGCHLD,
 };

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(open_fds); i++) {
  int fd;

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return, "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  open_fds[i] = fd;
 }

 pid = sys_clone3(&args, sizeof(args));
 ASSERT_GE(pid, 0);

 if (pid == 0) {
  ret = sys_close_range(open_fds[0], open_fds[50],
          CLOSE_RANGE_UNSHARE);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 0; i <= 50; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) != -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 51; i <= 100; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) == -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  /* create a couple of gaps */
  close(57);
  close(78);
  close(81);
  close(82);
  close(84);
  close(90);

  ret = sys_close_range(open_fds[51], open_fds[92],
          CLOSE_RANGE_UNSHARE);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 51; i <= 92; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) != -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 93; i <= 100; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) == -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  /* test that the kernel caps and still closes all fds */
  ret = sys_close_range(open_fds[93], open_fds[99],
          CLOSE_RANGE_UNSHARE);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 93; i <= 99; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) != -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  if (fcntl(open_fds[100], F_GETFL) == -1)
   exit(EXIT_FAILURE);

  ret = sys_close_range(open_fds[100], open_fds[100],
          CLOSE_RANGE_UNSHARE);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  if (fcntl(open_fds[100], F_GETFL) != -1)
   exit(EXIT_FAILURE);

  exit(EXIT_SUCCESS);
 }

 EXPECT_EQ(waitpid(pid, &status, 0), pid);
 EXPECT_EQ(true, WIFEXITED(status));
 EXPECT_EQ(0, WEXITSTATUS(status));
}

TEST(close_range_unshare_capped)
{
 int i, ret, status;
 pid_t pid;
 int open_fds[101];
 struct __clone_args args = {
  .flags = CLONE_FILES,
  .exit_signal = SIGCHLD,
 };

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(open_fds); i++) {
  int fd;

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return, "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  open_fds[i] = fd;
 }

 pid = sys_clone3(&args, sizeof(args));
 ASSERT_GE(pid, 0);

 if (pid == 0) {
  ret = sys_close_range(open_fds[0], UINT_MAX,
          CLOSE_RANGE_UNSHARE);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  for (i = 0; i <= 100; i++)
   if (fcntl(open_fds[i], F_GETFL) != -1)
    exit(EXIT_FAILURE);

  exit(EXIT_SUCCESS);
 }

 EXPECT_EQ(waitpid(pid, &status, 0), pid);
 EXPECT_EQ(true, WIFEXITED(status));
 EXPECT_EQ(0, WEXITSTATUS(status));
}

TEST(close_range_cloexec)
{
 int i, ret;
 int open_fds[101];
 struct rlimit rlimit;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(open_fds); i++) {
  int fd;

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return, "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  open_fds[i] = fd;
 }

 ret = sys_close_range(1000, 1000, CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
 if (ret < 0) {
  if (errno == ENOSYS)
   SKIP(return, "close_range() syscall not supported");
  if (errno == EINVAL)
   SKIP(return, "close_range() doesn't support CLOSE_RANGE_CLOEXEC");
 }

 /* Ensure the FD_CLOEXEC bit is set also with a resource limit in place.  */
 ASSERT_EQ(0, getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlimit));
 rlimit.rlim_cur = 25;
 ASSERT_EQ(0, setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlimit));

 /* Set close-on-exec for two ranges: [0-50] and [75-100].  */
 ret = sys_close_range(open_fds[0], open_fds[50], CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
 ASSERT_EQ(0, ret);
 ret = sys_close_range(open_fds[75], open_fds[100], CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
 ASSERT_EQ(0, ret);

 for (i = 0; i <= 50; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }

 for (i = 51; i <= 74; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);
 }

 for (i = 75; i <= 100; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }

 /* Test a common pattern.  */
 ret = sys_close_range(3, UINT_MAX, CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
 for (i = 0; i <= 100; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }
}

TEST(close_range_cloexec_unshare)
{
 int i, ret;
 int open_fds[101];
 struct rlimit rlimit;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(open_fds); i++) {
  int fd;

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return, "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  open_fds[i] = fd;
 }

 ret = sys_close_range(1000, 1000, CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
 if (ret < 0) {
  if (errno == ENOSYS)
   SKIP(return, "close_range() syscall not supported");
  if (errno == EINVAL)
   SKIP(return, "close_range() doesn't support CLOSE_RANGE_CLOEXEC");
 }

 /* Ensure the FD_CLOEXEC bit is set also with a resource limit in place.  */
 ASSERT_EQ(0, getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlimit));
 rlimit.rlim_cur = 25;
 ASSERT_EQ(0, setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlimit));

 /* Set close-on-exec for two ranges: [0-50] and [75-100].  */
 ret = sys_close_range(open_fds[0], open_fds[50],
         CLOSE_RANGE_CLOEXEC | CLOSE_RANGE_UNSHARE);
 ASSERT_EQ(0, ret);
 ret = sys_close_range(open_fds[75], open_fds[100],
         CLOSE_RANGE_CLOEXEC | CLOSE_RANGE_UNSHARE);
 ASSERT_EQ(0, ret);

 for (i = 0; i <= 50; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }

 for (i = 51; i <= 74; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);
 }

 for (i = 75; i <= 100; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }

 /* Test a common pattern.  */
 ret = sys_close_range(3, UINT_MAX,
         CLOSE_RANGE_CLOEXEC | CLOSE_RANGE_UNSHARE);
 for (i = 0; i <= 100; i++) {
  int flags = fcntl(open_fds[i], F_GETFD);

  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
 }
}

/*
 * Regression test for syzbot+96cfd2b22b3213646a93@syzkaller.appspotmail.com
 */
TEST(close_range_cloexec_syzbot)
{
 int fd1, fd2, fd3, fd4, flags, ret, status;
 pid_t pid;
 struct __clone_args args = {
  .flags = CLONE_FILES,
  .exit_signal = SIGCHLD,
 };

 /* Create a huge gap in the fd table. */
 fd1 = open("/dev/null", O_RDWR);
 EXPECT_GT(fd1, 0);

 fd2 = dup2(fd1, 1000);
 EXPECT_GT(fd2, 0);

 flags = fcntl(fd1, F_DUPFD_QUERY, fd2);
 if (flags < 0) {
  EXPECT_EQ(errno, EINVAL);
 } else {
  EXPECT_EQ(flags, 1);
 }

 pid = sys_clone3(&args, sizeof(args));
 ASSERT_GE(pid, 0);

 if (pid == 0) {
  ret = sys_close_range(3, ~0U, CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
  if (ret)
   exit(EXIT_FAILURE);

  /*
    * We now have a private file descriptor table and all
    * our open fds should still be open but made
    * close-on-exec.
 */
  flags = fcntl(fd1, F_GETFD);
  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

  flags = fcntl(fd2, F_GETFD);
  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

  fd3 = dup2(fd1, 42);
  EXPECT_GT(fd3, 0);

  flags = fcntl(fd1, F_DUPFD_QUERY, fd3);
  if (flags < 0) {
   EXPECT_EQ(errno, EINVAL);
  } else {
   EXPECT_EQ(flags, 1);
  }



  /*
    * Duplicating the file descriptor must remove the
    * FD_CLOEXEC flag.
 */
  flags = fcntl(fd3, F_GETFD);
  EXPECT_GT(flags, -1);
  EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

  exit(EXIT_SUCCESS);
 }

 EXPECT_EQ(waitpid(pid, &status, 0), pid);
 EXPECT_EQ(true, WIFEXITED(status));
 EXPECT_EQ(0, WEXITSTATUS(status));

 /*
  * We had a shared file descriptor table before along with requesting
  * close-on-exec so the original fds must not be close-on-exec.
 */
 flags = fcntl(fd1, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

 flags = fcntl(fd2, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

 fd3 = dup2(fd1, 42);
 EXPECT_GT(fd3, 0);

 flags = fcntl(fd1, F_DUPFD_QUERY, fd3);
 if (flags < 0) {
  EXPECT_EQ(errno, EINVAL);
 } else {
  EXPECT_EQ(flags, 1);
 }

 fd4 = open("/dev/null", O_RDWR);
 EXPECT_GT(fd4, 0);

 /* Same inode, different file pointers. */
 flags = fcntl(fd1, F_DUPFD_QUERY, fd4);
 if (flags < 0) {
  EXPECT_EQ(errno, EINVAL);
 } else {
  EXPECT_EQ(flags, 0);
 }

 flags = fcntl(fd3, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

 EXPECT_EQ(close(fd1), 0);
 EXPECT_EQ(close(fd2), 0);
 EXPECT_EQ(close(fd3), 0);
 EXPECT_EQ(close(fd4), 0);
}

/*
 * Regression test for syzbot+96cfd2b22b3213646a93@syzkaller.appspotmail.com
 */
TEST(close_range_cloexec_unshare_syzbot)
{
 int i, fd1, fd2, fd3, flags, ret, status;
 pid_t pid;
 struct __clone_args args = {
  .flags = CLONE_FILES,
  .exit_signal = SIGCHLD,
 };

 /*
  * Create a huge gap in the fd table. When we now call
  * CLOSE_RANGE_UNSHARE with a shared fd table and and with ~0U as upper
  * bound the kernel will only copy up to fd1 file descriptors into the
  * new fd table. If the kernel is buggy and doesn't handle
  * CLOSE_RANGE_CLOEXEC correctly it will not have copied all file
  * descriptors and we will oops!
  *
  * On a buggy kernel this should immediately oops. But let's loop just
  * to be sure.
 */
 fd1 = open("/dev/null", O_RDWR);
 EXPECT_GT(fd1, 0);

 fd2 = dup2(fd1, 1000);
 EXPECT_GT(fd2, 0);

 for (i = 0; i < 100; i++) {

  pid = sys_clone3(&args, sizeof(args));
  ASSERT_GE(pid, 0);

  if (pid == 0) {
   ret = sys_close_range(3, ~0U, CLOSE_RANGE_UNSHARE |
            CLOSE_RANGE_CLOEXEC);
   if (ret)
    exit(EXIT_FAILURE);

   /*
    * We now have a private file descriptor table and all
    * our open fds should still be open but made
    * close-on-exec.
 */
   flags = fcntl(fd1, F_GETFD);
   EXPECT_GT(flags, -1);
   EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

   flags = fcntl(fd2, F_GETFD);
   EXPECT_GT(flags, -1);
   EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);

   fd3 = dup2(fd1, 42);
   EXPECT_GT(fd3, 0);

   /*
    * Duplicating the file descriptor must remove the
    * FD_CLOEXEC flag.
 */
   flags = fcntl(fd3, F_GETFD);
   EXPECT_GT(flags, -1);
   EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

   EXPECT_EQ(close(fd1), 0);
   EXPECT_EQ(close(fd2), 0);
   EXPECT_EQ(close(fd3), 0);

   exit(EXIT_SUCCESS);
  }

  EXPECT_EQ(waitpid(pid, &status, 0), pid);
  EXPECT_EQ(true, WIFEXITED(status));
  EXPECT_EQ(0, WEXITSTATUS(status));
 }

 /*
  * We created a private file descriptor table before along with
  * requesting close-on-exec so the original fds must not be
  * close-on-exec.
 */
 flags = fcntl(fd1, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

 flags = fcntl(fd2, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

 fd3 = dup2(fd1, 42);
 EXPECT_GT(fd3, 0);

 flags = fcntl(fd3, F_GETFD);
 EXPECT_GT(flags, -1);
 EXPECT_EQ(flags & FD_CLOEXEC, 0);

 EXPECT_EQ(close(fd1), 0);
 EXPECT_EQ(close(fd2), 0);
 EXPECT_EQ(close(fd3), 0);
}

TEST(close_range_bitmap_corruption)
{
 pid_t pid;
 int status;
 struct __clone_args args = {
  .flags = CLONE_FILES,
  .exit_signal = SIGCHLD,
 };

 /* get the first 128 descriptors open */
 for (int i = 2; i < 128; i++)
  EXPECT_GE(dup2(0, i), 0);

 /* get descriptor table shared */
 pid = sys_clone3(&args, sizeof(args));
 ASSERT_GE(pid, 0);

 if (pid == 0) {
  /* unshare and truncate descriptor table down to 64 */
  if (sys_close_range(64, ~0U, CLOSE_RANGE_UNSHARE))
   exit(EXIT_FAILURE);

  ASSERT_EQ(fcntl(64, F_GETFD), -1);
  /* ... and verify that the range 64..127 is not
   stuck "fully used" according to secondary bitmap */
  EXPECT_EQ(dup(0), 64)
   exit(EXIT_FAILURE);
  exit(EXIT_SUCCESS);
 }

 EXPECT_EQ(waitpid(pid, &status, 0), pid);
 EXPECT_EQ(true, WIFEXITED(status));
 EXPECT_EQ(0, WEXITSTATUS(status));
}

TEST(fcntl_created)
{
 for (int i = 0; i < 101; i++) {
  int fd;
  char path[PATH_MAX];

  fd = open("/dev/null", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(fd, 0) {
   if (errno == ENOENT)
    SKIP(return,
        "Skipping test since /dev/null does not exist");
  }

  /* We didn't create "/dev/null". */
  EXPECT_EQ(fcntl(fd, F_CREATED_QUERY, 0), 0);
  close(fd);

  sprintf(path, "aaaa_%d", i);
  fd = open(path, O_CREAT | O_RDONLY | O_CLOEXEC, 0600);
  ASSERT_GE(fd, 0);

  /* We created "aaaa_%d". */
  EXPECT_EQ(fcntl(fd, F_CREATED_QUERY, 0), 1);
  close(fd);

  fd = open(path, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(fd, 0);

  /* We're opening it again, so no positive creation check. */
  EXPECT_EQ(fcntl(fd, F_CREATED_QUERY, 0), 0);
  close(fd);
  unlink(path);
 }
}

TEST_HARNESS_MAIN