coredump: add coredump socket
authorChristian Brauner <brauner@kernel.org>
Fri, 16 May 2025 11:25:31 +0000 (13:25 +0200)
committerChristian Brauner <brauner@kernel.org>
Wed, 21 May 2025 11:59:11 +0000 (13:59 +0200)
commita9194f88782afa1386641451a6c76beaa60485a0
treedbd783a6d6a36156c3ebab831a8ee7020d6b0a88
parent1c587ee610b05e28a46584a7bae8c9db1510c90b
coredump: add coredump socket

Coredumping currently supports two modes:

(1) Dumping directly into a file somewhere on the filesystem.
(2) Dumping into a pipe connected to a usermode helper process
    spawned as a child of the system_unbound_wq or kthreadd.

For simplicity I'm mostly ignoring (1). There's probably still some
users of (1) out there but processing coredumps in this way can be
considered adventurous especially in the face of set*id binaries.

The most common option should be (2) by now. It works by allowing
userspace to put a string into /proc/sys/kernel/core_pattern like:

        |/usr/lib/systemd/systemd-coredump %P %u %g %s %t %c %h

The "|" at the beginning indicates to the kernel that a pipe must be
used. The path following the pipe indicator is a path to a binary that
will be spawned as a usermode helper process. Any additional parameters
pass information about the task that is generating the coredump to the
binary that processes the coredump.

In the example core_pattern shown above systemd-coredump is spawned as a
usermode helper. There's various conceptual consequences of this
(non-exhaustive list):

- systemd-coredump is spawned with file descriptor number 0 (stdin)
  connected to the read-end of the pipe. All other file descriptors are
  closed. That specifically includes 1 (stdout) and 2 (stderr). This has
  already caused bugs because userspace assumed that this cannot happen
  (Whether or not this is a sane assumption is irrelevant.).

- systemd-coredump will be spawned as a child of system_unbound_wq. So
  it is not a child of any userspace process and specifically not a
  child of PID 1. It cannot be waited upon and is in a weird hybrid
  upcall which are difficult for userspace to control correctly.

- systemd-coredump is spawned with full kernel privileges. This
  necessitates all kinds of weird privilege dropping excercises in
  userspace to make this safe.

- A new usermode helper has to be spawned for each crashing process.

This series adds a new mode:

(3) Dumping into an AF_UNIX socket.

Userspace can set /proc/sys/kernel/core_pattern to:

        @/path/to/coredump.socket

The "@" at the beginning indicates to the kernel that an AF_UNIX
coredump socket will be used to process coredumps.

The coredump socket must be located in the initial mount namespace.
When a task coredumps it opens a client socket in the initial network
namespace and connects to the coredump socket.

- The coredump server uses SO_PEERPIDFD to get a stable handle on the
  connected crashing task. The retrieved pidfd will provide a stable
  reference even if the crashing task gets SIGKILLed while generating
  the coredump.

- By setting core_pipe_limit non-zero userspace can guarantee that the
  crashing task cannot be reaped behind it's back and thus process all
  necessary information in /proc/<pid>. The SO_PEERPIDFD can be used to
  detect whether /proc/<pid> still refers to the same process.

  The core_pipe_limit isn't used to rate-limit connections to the
  socket. This can simply be done via AF_UNIX sockets directly.

- The pidfd for the crashing task will grow new information how the task
  coredumps.

- The coredump server should mark itself as non-dumpable.

- A container coredump server in a separate network namespace can simply
  bind to another well-know address and systemd-coredump fowards
  coredumps to the container.

- Coredumps could in the future also be handled via per-user/session
  coredump servers that run only with that users privileges.

  The coredump server listens on the coredump socket and accepts a
  new coredump connection. It then retrieves SO_PEERPIDFD for the
  client, inspects uid/gid and hands the accepted client to the users
  own coredump handler which runs with the users privileges only
  (It must of coure pay close attention to not forward crashing suid
  binaries.).

The new coredump socket will allow userspace to not have to rely on
usermode helpers for processing coredumps and provides a safer way to
handle them instead of relying on super privileged coredumping helpers
that have and continue to cause significant CVEs.

This will also be significantly more lightweight since no fork()+exec()
for the usermodehelper is required for each crashing process. The
coredump server in userspace can e.g., just keep a worker pool.

Link: https://lore.kernel.org/20250516-work-coredump-socket-v8-4-664f3caf2516@kernel.org
Acked-by: Luca Boccassi <luca.boccassi@gmail.com>
Reviewed-by: Kuniyuki Iwashima <kuniyu@amazon.com>
Reviewed-by: Alexander Mikhalitsyn <aleksandr.mikhalitsyn@canonical.com>
Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
Signed-off-by: Christian Brauner <brauner@kernel.org>
fs/coredump.c
include/linux/net.h
net/unix/af_unix.c