signal/usb: Replace kill_pid_info_as_cred with kill_pid_usb_asyncio
authorEric W. Biederman <ebiederm@xmission.com>
Fri, 8 Feb 2019 01:44:12 +0000 (19:44 -0600)
committerEric W. Biederman <ebiederm@xmission.com>
Wed, 22 May 2019 21:53:48 +0000 (16:53 -0500)
The usb support for asyncio encoded one of it's values in the wrong
field.  It should have used si_value but instead used si_addr which is
not present in the _rt union member of struct siginfo.

The practical result of this is that on a 64bit big endian kernel
when delivering a signal to a 32bit process the si_addr field
is set to NULL, instead of the expected pointer value.

This issue can not be fixed in copy_siginfo_to_user32 as the usb
usage of the the _sigfault (aka si_addr) member of the siginfo
union when SI_ASYNCIO is set is incompatible with the POSIX and
glibc usage of the _rt member of the siginfo union.

Therefore replace kill_pid_info_as_cred with kill_pid_usb_asyncio a
dedicated function for this one specific case.  There are no other
users of kill_pid_info_as_cred so this specialization should have no
impact on the amount of code in the kernel.  Have kill_pid_usb_asyncio
take instead of a siginfo_t which is difficult and error prone, 3
arguments, a signal number, an errno value, and an address enconded as
a sigval_t.  The encoding of the address as a sigval_t allows the
code that reads the userspace request for a signal to handle this
compat issue along with all of the other compat issues.

Add BUILD_BUG_ONs in kernel/signal.c to ensure that we can now place
the pointer value at the in si_pid (instead of si_addr).  That is the
code now verifies that si_pid and si_addr always occur at the same
location.  Further the code veries that for native structures a value
placed in si_pid and spilling into si_uid will appear in userspace in
si_addr (on a byte by byte copy of siginfo or a field by field copy of
siginfo).  The code also verifies that for a 64bit kernel and a 32bit
userspace the 32bit pointer will fit in si_pid.

I have used the usbsig.c program below written by Alan Stern and
slightly tweaked by me to run on a big endian machine to verify the
issue exists (on sparc64) and to confirm the patch below fixes the issue.

 /* usbsig.c -- test USB async signal delivery */

 #define _GNU_SOURCE
 #include <stdio.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <signal.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/ioctl.h>
 #include <unistd.h>
 #include <endian.h>
 #include <linux/usb/ch9.h>
 #include <linux/usbdevice_fs.h>

 static struct usbdevfs_urb urb;
 static struct usbdevfs_disconnectsignal ds;
 static volatile sig_atomic_t done = 0;

 void urb_handler(int sig, siginfo_t *info , void *ucontext)
 {
  printf("Got signal %d, signo %d errno %d code %d addr: %p urb: %p\n",
         sig, info->si_signo, info->si_errno, info->si_code,
         info->si_addr, &urb);

  printf("%s\n", (info->si_addr == &urb) ? "Good" : "Bad");
 }

 void ds_handler(int sig, siginfo_t *info , void *ucontext)
 {
  printf("Got signal %d, signo %d errno %d code %d addr: %p ds: %p\n",
         sig, info->si_signo, info->si_errno, info->si_code,
         info->si_addr, &ds);

  printf("%s\n", (info->si_addr == &ds) ? "Good" : "Bad");
  done = 1;
 }

 int main(int argc, char **argv)
 {
  char *devfilename;
  int fd;
  int rc;
  struct sigaction act;
  struct usb_ctrlrequest *req;
  void *ptr;
  char buf[80];

  if (argc != 2) {
  fprintf(stderr, "Usage: usbsig device-file-name\n");
  return 1;
  }

  devfilename = argv[1];
  fd = open(devfilename, O_RDWR);
  if (fd == -1) {
  perror("Error opening device file");
  return 1;
  }

  act.sa_sigaction = urb_handler;
  sigemptyset(&act.sa_mask);
  act.sa_flags = SA_SIGINFO;

  rc = sigaction(SIGUSR1, &act, NULL);
  if (rc == -1) {
  perror("Error in sigaction");
  return 1;
  }

  act.sa_sigaction = ds_handler;
  sigemptyset(&act.sa_mask);
  act.sa_flags = SA_SIGINFO;

  rc = sigaction(SIGUSR2, &act, NULL);
  if (rc == -1) {
  perror("Error in sigaction");
  return 1;
  }

  memset(&urb, 0, sizeof(urb));
  urb.type = USBDEVFS_URB_TYPE_CONTROL;
  urb.endpoint = USB_DIR_IN | 0;
  urb.buffer = buf;
  urb.buffer_length = sizeof(buf);
  urb.signr = SIGUSR1;

  req = (struct usb_ctrlrequest *) buf;
  req->bRequestType = USB_DIR_IN | USB_TYPE_STANDARD | USB_RECIP_DEVICE;
  req->bRequest = USB_REQ_GET_DESCRIPTOR;
  req->wValue = htole16(USB_DT_DEVICE << 8);
  req->wIndex = htole16(0);
  req->wLength = htole16(sizeof(buf) - sizeof(*req));

  rc = ioctl(fd, USBDEVFS_SUBMITURB, &urb);
  if (rc == -1) {
  perror("Error in SUBMITURB ioctl");
  return 1;
  }

  rc = ioctl(fd, USBDEVFS_REAPURB, &ptr);
  if (rc == -1) {
  perror("Error in REAPURB ioctl");
  return 1;
  }

  memset(&ds, 0, sizeof(ds));
  ds.signr = SIGUSR2;
  ds.context = &ds;
  rc = ioctl(fd, USBDEVFS_DISCSIGNAL, &ds);
  if (rc == -1) {
  perror("Error in DISCSIGNAL ioctl");
  return 1;
  }

  printf("Waiting for usb disconnect\n");
  while (!done) {
  sleep(1);
  }

  close(fd);
  return 0;
 }

Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Cc: linux-usb@vger.kernel.org
Cc: Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
Cc: Oliver Neukum <oneukum@suse.com>
Fixes: v2.3.39
Cc: stable@vger.kernel.org
Acked-by: Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
Signed-off-by: "Eric W. Biederman" <ebiederm@xmission.com>
drivers/usb/core/devio.c
include/linux/sched/signal.h
kernel/signal.c

index fa783531ee889140d580e19a489cede393f12a10..a02448105527436603d94e323788fdff60f17776 100644 (file)
@@ -63,7 +63,7 @@ struct usb_dev_state {
        unsigned int discsignr;
        struct pid *disc_pid;
        const struct cred *cred;
-       void __user *disccontext;
+       sigval_t disccontext;
        unsigned long ifclaimed;
        u32 disabled_bulk_eps;
        bool privileges_dropped;
@@ -90,6 +90,7 @@ struct async {
        unsigned int ifnum;
        void __user *userbuffer;
        void __user *userurb;
+       sigval_t userurb_sigval;
        struct urb *urb;
        struct usb_memory *usbm;
        unsigned int mem_usage;
@@ -582,22 +583,19 @@ static void async_completed(struct urb *urb)
 {
        struct async *as = urb->context;
        struct usb_dev_state *ps = as->ps;
-       struct kernel_siginfo sinfo;
        struct pid *pid = NULL;
        const struct cred *cred = NULL;
        unsigned long flags;
-       int signr;
+       sigval_t addr;
+       int signr, errno;
 
        spin_lock_irqsave(&ps->lock, flags);
        list_move_tail(&as->asynclist, &ps->async_completed);
        as->status = urb->status;
        signr = as->signr;
        if (signr) {
-               clear_siginfo(&sinfo);
-               sinfo.si_signo = as->signr;
-               sinfo.si_errno = as->status;
-               sinfo.si_code = SI_ASYNCIO;
-               sinfo.si_addr = as->userurb;
+               errno = as->status;
+               addr = as->userurb_sigval;
                pid = get_pid(as->pid);
                cred = get_cred(as->cred);
        }
@@ -615,7 +613,7 @@ static void async_completed(struct urb *urb)
        spin_unlock_irqrestore(&ps->lock, flags);
 
        if (signr) {
-               kill_pid_info_as_cred(sinfo.si_signo, &sinfo, pid, cred);
+               kill_pid_usb_asyncio(signr, errno, addr, pid, cred);
                put_pid(pid);
                put_cred(cred);
        }
@@ -1427,7 +1425,7 @@ find_memory_area(struct usb_dev_state *ps, const struct usbdevfs_urb *uurb)
 
 static int proc_do_submiturb(struct usb_dev_state *ps, struct usbdevfs_urb *uurb,
                        struct usbdevfs_iso_packet_desc __user *iso_frame_desc,
-                       void __user *arg)
+                       void __user *arg, sigval_t userurb_sigval)
 {
        struct usbdevfs_iso_packet_desc *isopkt = NULL;
        struct usb_host_endpoint *ep;
@@ -1727,6 +1725,7 @@ static int proc_do_submiturb(struct usb_dev_state *ps, struct usbdevfs_urb *uurb
        isopkt = NULL;
        as->ps = ps;
        as->userurb = arg;
+       as->userurb_sigval = userurb_sigval;
        if (as->usbm) {
                unsigned long uurb_start = (unsigned long)uurb->buffer;
 
@@ -1801,13 +1800,17 @@ static int proc_do_submiturb(struct usb_dev_state *ps, struct usbdevfs_urb *uurb
 static int proc_submiturb(struct usb_dev_state *ps, void __user *arg)
 {
        struct usbdevfs_urb uurb;
+       sigval_t userurb_sigval;
 
        if (copy_from_user(&uurb, arg, sizeof(uurb)))
                return -EFAULT;
 
+       memset(&userurb_sigval, 0, sizeof(userurb_sigval));
+       userurb_sigval.sival_ptr = arg;
+
        return proc_do_submiturb(ps, &uurb,
                        (((struct usbdevfs_urb __user *)arg)->iso_frame_desc),
-                       arg);
+                       arg, userurb_sigval);
 }
 
 static int proc_unlinkurb(struct usb_dev_state *ps, void __user *arg)
@@ -1977,7 +1980,7 @@ static int proc_disconnectsignal_compat(struct usb_dev_state *ps, void __user *a
        if (copy_from_user(&ds, arg, sizeof(ds)))
                return -EFAULT;
        ps->discsignr = ds.signr;
-       ps->disccontext = compat_ptr(ds.context);
+       ps->disccontext.sival_int = ds.context;
        return 0;
 }
 
@@ -2005,13 +2008,17 @@ static int get_urb32(struct usbdevfs_urb *kurb,
 static int proc_submiturb_compat(struct usb_dev_state *ps, void __user *arg)
 {
        struct usbdevfs_urb uurb;
+       sigval_t userurb_sigval;
 
        if (get_urb32(&uurb, (struct usbdevfs_urb32 __user *)arg))
                return -EFAULT;
 
+       memset(&userurb_sigval, 0, sizeof(userurb_sigval));
+       userurb_sigval.sival_int = ptr_to_compat(arg);
+
        return proc_do_submiturb(ps, &uurb,
                        ((struct usbdevfs_urb32 __user *)arg)->iso_frame_desc,
-                       arg);
+                       arg, userurb_sigval);
 }
 
 static int processcompl_compat(struct async *as, void __user * __user *arg)
@@ -2092,7 +2099,7 @@ static int proc_disconnectsignal(struct usb_dev_state *ps, void __user *arg)
        if (copy_from_user(&ds, arg, sizeof(ds)))
                return -EFAULT;
        ps->discsignr = ds.signr;
-       ps->disccontext = ds.context;
+       ps->disccontext.sival_ptr = ds.context;
        return 0;
 }
 
@@ -2614,22 +2621,15 @@ const struct file_operations usbdev_file_operations = {
 static void usbdev_remove(struct usb_device *udev)
 {
        struct usb_dev_state *ps;
-       struct kernel_siginfo sinfo;
 
        while (!list_empty(&udev->filelist)) {
                ps = list_entry(udev->filelist.next, struct usb_dev_state, list);
                destroy_all_async(ps);
                wake_up_all(&ps->wait);
                list_del_init(&ps->list);
-               if (ps->discsignr) {
-                       clear_siginfo(&sinfo);
-                       sinfo.si_signo = ps->discsignr;
-                       sinfo.si_errno = EPIPE;
-                       sinfo.si_code = SI_ASYNCIO;
-                       sinfo.si_addr = ps->disccontext;
-                       kill_pid_info_as_cred(ps->discsignr, &sinfo,
-                                       ps->disc_pid, ps->cred);
-               }
+               if (ps->discsignr)
+                       kill_pid_usb_asyncio(ps->discsignr, EPIPE, ps->disccontext,
+                                            ps->disc_pid, ps->cred);
        }
 }
 
index 38a0f0785323759dcf9c0dcdc8b0a897600c61e4..c68ca81db0a1c9d3af2413d7e42fcbb9c2af4f89 100644 (file)
@@ -329,7 +329,7 @@ extern void force_sigsegv(int sig, struct task_struct *p);
 extern int force_sig_info(int, struct kernel_siginfo *, struct task_struct *);
 extern int __kill_pgrp_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct pid *pgrp);
 extern int kill_pid_info(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct pid *pid);
-extern int kill_pid_info_as_cred(int, struct kernel_siginfo *, struct pid *,
+extern int kill_pid_usb_asyncio(int sig, int errno, sigval_t addr, struct pid *,
                                const struct cred *);
 extern int kill_pgrp(struct pid *pid, int sig, int priv);
 extern int kill_pid(struct pid *pid, int sig, int priv);
index a1eb44dc9ff523d16401a00f9b65117b96bfee01..18040d6bd63ae63e5e8d4c526045b20074928352 100644 (file)
@@ -1439,13 +1439,44 @@ static inline bool kill_as_cred_perm(const struct cred *cred,
               uid_eq(cred->uid, pcred->uid);
 }
 
-/* like kill_pid_info(), but doesn't use uid/euid of "current" */
-int kill_pid_info_as_cred(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct pid *pid,
-                        const struct cred *cred)
+/*
+ * The usb asyncio usage of siginfo is wrong.  The glibc support
+ * for asyncio which uses SI_ASYNCIO assumes the layout is SIL_RT.
+ * AKA after the generic fields:
+ *     kernel_pid_t    si_pid;
+ *     kernel_uid32_t  si_uid;
+ *     sigval_t        si_value;
+ *
+ * Unfortunately when usb generates SI_ASYNCIO it assumes the layout
+ * after the generic fields is:
+ *     void __user     *si_addr;
+ *
+ * This is a practical problem when there is a 64bit big endian kernel
+ * and a 32bit userspace.  As the 32bit address will encoded in the low
+ * 32bits of the pointer.  Those low 32bits will be stored at higher
+ * address than appear in a 32 bit pointer.  So userspace will not
+ * see the address it was expecting for it's completions.
+ *
+ * There is nothing in the encoding that can allow
+ * copy_siginfo_to_user32 to detect this confusion of formats, so
+ * handle this by requiring the caller of kill_pid_usb_asyncio to
+ * notice when this situration takes place and to store the 32bit
+ * pointer in sival_int, instead of sival_addr of the sigval_t addr
+ * parameter.
+ */
+int kill_pid_usb_asyncio(int sig, int errno, sigval_t addr,
+                        struct pid *pid, const struct cred *cred)
 {
-       int ret = -EINVAL;
+       struct kernel_siginfo info;
        struct task_struct *p;
        unsigned long flags;
+       int ret = -EINVAL;
+
+       clear_siginfo(&info);
+       info.si_signo = sig;
+       info.si_errno = errno;
+       info.si_code = SI_ASYNCIO;
+       *((sigval_t *)&info.si_pid) = addr;
 
        if (!valid_signal(sig))
                return ret;
@@ -1456,17 +1487,17 @@ int kill_pid_info_as_cred(int sig, struct kernel_siginfo *info, struct pid *pid,
                ret = -ESRCH;
                goto out_unlock;
        }
-       if (si_fromuser(info) && !kill_as_cred_perm(cred, p)) {
+       if (!kill_as_cred_perm(cred, p)) {
                ret = -EPERM;
                goto out_unlock;
        }
-       ret = security_task_kill(p, info, sig, cred);
+       ret = security_task_kill(p, &info, sig, cred);
        if (ret)
                goto out_unlock;
 
        if (sig) {
                if (lock_task_sighand(p, &flags)) {
-                       ret = __send_signal(sig, info, p, PIDTYPE_TGID, 0);
+                       ret = __send_signal(sig, &info, p, PIDTYPE_TGID, 0);
                        unlock_task_sighand(p, &flags);
                } else
                        ret = -ESRCH;
@@ -1475,7 +1506,7 @@ out_unlock:
        rcu_read_unlock();
        return ret;
 }
-EXPORT_SYMBOL_GPL(kill_pid_info_as_cred);
+EXPORT_SYMBOL_GPL(kill_pid_usb_asyncio);
 
 /*
  * kill_something_info() interprets pid in interesting ways just like kill(2).
@@ -4474,6 +4505,28 @@ static inline void siginfo_buildtime_checks(void)
        CHECK_OFFSET(si_syscall);
        CHECK_OFFSET(si_arch);
 #undef CHECK_OFFSET
+
+       /* usb asyncio */
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct siginfo, si_pid) !=
+                    offsetof(struct siginfo, si_addr));
+       if (sizeof(int) == sizeof(void __user *)) {
+               BUILD_BUG_ON(sizeof_field(struct siginfo, si_pid) !=
+                            sizeof(void __user *));
+       } else {
+               BUILD_BUG_ON((sizeof_field(struct siginfo, si_pid) +
+                             sizeof_field(struct siginfo, si_uid)) !=
+                            sizeof(void __user *));
+               BUILD_BUG_ON(offsetofend(struct siginfo, si_pid) !=
+                            offsetof(struct siginfo, si_uid));
+       }
+#ifdef CONFIG_COMPAT
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct compat_siginfo, si_pid) !=
+                    offsetof(struct compat_siginfo, si_addr));
+       BUILD_BUG_ON(sizeof_field(struct compat_siginfo, si_pid) !=
+                    sizeof(compat_uptr_t));
+       BUILD_BUG_ON(sizeof_field(struct compat_siginfo, si_pid) !=
+                    sizeof_field(struct siginfo, si_pid));
+#endif
 }
 
 void __init signals_init(void)