OSDN Git Service

am 4cbfe331: am 773d71e7: am 962c3a0f: am ece4ac21: Merge "Don\'t mark NetworkRequest...
[android-x86/frameworks-base.git] / core / jni / com_android_internal_os_Zygote.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #define LOG_TAG "Zygote"
18
19 // sys/mount.h has to come before linux/fs.h due to redefinition of MS_RDONLY, MS_BIND, etc
20 #include <sys/mount.h>
21 #include <linux/fs.h>
22
23 #include <fcntl.h>
24 #include <grp.h>
25 #include <inttypes.h>
26 #include <paths.h>
27 #include <signal.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <sys/capability.h>
30 #include <sys/personality.h>
31 #include <sys/prctl.h>
32 #include <sys/resource.h>
33 #include <sys/stat.h>
34 #include <sys/types.h>
35 #include <sys/utsname.h>
36 #include <sys/wait.h>
37 #include <unistd.h>
38
39 #include <cutils/fs.h>
40 #include <cutils/multiuser.h>
41 #include <cutils/sched_policy.h>
42 #include <private/android_filesystem_config.h>
43 #include <utils/String8.h>
44 #include <selinux/android.h>
45 #include <processgroup/processgroup.h>
46
47 #include "core_jni_helpers.h"
48 #include "JNIHelp.h"
49 #include "ScopedLocalRef.h"
50 #include "ScopedPrimitiveArray.h"
51 #include "ScopedUtfChars.h"
52
53 #include "nativebridge/native_bridge.h"
54
55 namespace {
56
57 using android::String8;
58
59 static pid_t gSystemServerPid = 0;
60
61 static const char kZygoteClassName[] = "com/android/internal/os/Zygote";
62 static jclass gZygoteClass;
63 static jmethodID gCallPostForkChildHooks;
64
65 // Must match values in com.android.internal.os.Zygote.
66 enum MountExternalKind {
67   MOUNT_EXTERNAL_NONE = 0,
68   MOUNT_EXTERNAL_SINGLEUSER = 1,
69   MOUNT_EXTERNAL_MULTIUSER = 2,
70   MOUNT_EXTERNAL_MULTIUSER_ALL = 3,
71 };
72
73 static void RuntimeAbort(JNIEnv* env) {
74   env->FatalError("RuntimeAbort");
75 }
76
77 // This signal handler is for zygote mode, since the zygote must reap its children
78 static void SigChldHandler(int /*signal_number*/) {
79   pid_t pid;
80   int status;
81
82   while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) {
83      // Log process-death status that we care about.  In general it is
84      // not safe to call LOG(...) from a signal handler because of
85      // possible reentrancy.  However, we know a priori that the
86      // current implementation of LOG() is safe to call from a SIGCHLD
87      // handler in the zygote process.  If the LOG() implementation
88      // changes its locking strategy or its use of syscalls within the
89      // lazy-init critical section, its use here may become unsafe.
90     if (WIFEXITED(status)) {
91       if (WEXITSTATUS(status)) {
92         ALOGI("Process %d exited cleanly (%d)", pid, WEXITSTATUS(status));
93       }
94     } else if (WIFSIGNALED(status)) {
95       if (WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
96         ALOGI("Process %d exited due to signal (%d)", pid, WTERMSIG(status));
97       }
98       if (WCOREDUMP(status)) {
99         ALOGI("Process %d dumped core.", pid);
100       }
101     }
102
103     // If the just-crashed process is the system_server, bring down zygote
104     // so that it is restarted by init and system server will be restarted
105     // from there.
106     if (pid == gSystemServerPid) {
107       ALOGE("Exit zygote because system server (%d) has terminated", pid);
108       kill(getpid(), SIGKILL);
109     }
110   }
111
112   // Note that we shouldn't consider ECHILD an error because
113   // the secondary zygote might have no children left to wait for.
114   if (pid < 0 && errno != ECHILD) {
115     ALOGW("Zygote SIGCHLD error in waitpid: %s", strerror(errno));
116   }
117 }
118
119 // Configures the SIGCHLD handler for the zygote process. This is configured
120 // very late, because earlier in the runtime we may fork() and exec()
121 // other processes, and we want to waitpid() for those rather than
122 // have them be harvested immediately.
123 //
124 // This ends up being called repeatedly before each fork(), but there's
125 // no real harm in that.
126 static void SetSigChldHandler() {
127   struct sigaction sa;
128   memset(&sa, 0, sizeof(sa));
129   sa.sa_handler = SigChldHandler;
130
131   int err = sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL);
132   if (err < 0) {
133     ALOGW("Error setting SIGCHLD handler: %s", strerror(errno));
134   }
135 }
136
137 // Sets the SIGCHLD handler back to default behavior in zygote children.
138 static void UnsetSigChldHandler() {
139   struct sigaction sa;
140   memset(&sa, 0, sizeof(sa));
141   sa.sa_handler = SIG_DFL;
142
143   int err = sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL);
144   if (err < 0) {
145     ALOGW("Error unsetting SIGCHLD handler: %s", strerror(errno));
146   }
147 }
148
149 // Calls POSIX setgroups() using the int[] object as an argument.
150 // A NULL argument is tolerated.
151 static void SetGids(JNIEnv* env, jintArray javaGids) {
152   if (javaGids == NULL) {
153     return;
154   }
155
156   ScopedIntArrayRO gids(env, javaGids);
157   if (gids.get() == NULL) {
158       RuntimeAbort(env);
159   }
160   int rc = setgroups(gids.size(), reinterpret_cast<const gid_t*>(&gids[0]));
161   if (rc == -1) {
162     ALOGE("setgroups failed");
163     RuntimeAbort(env);
164   }
165 }
166
167 // Sets the resource limits via setrlimit(2) for the values in the
168 // two-dimensional array of integers that's passed in. The second dimension
169 // contains a tuple of length 3: (resource, rlim_cur, rlim_max). NULL is
170 // treated as an empty array.
171 static void SetRLimits(JNIEnv* env, jobjectArray javaRlimits) {
172   if (javaRlimits == NULL) {
173     return;
174   }
175
176   rlimit rlim;
177   memset(&rlim, 0, sizeof(rlim));
178
179   for (int i = 0; i < env->GetArrayLength(javaRlimits); ++i) {
180     ScopedLocalRef<jobject> javaRlimitObject(env, env->GetObjectArrayElement(javaRlimits, i));
181     ScopedIntArrayRO javaRlimit(env, reinterpret_cast<jintArray>(javaRlimitObject.get()));
182     if (javaRlimit.size() != 3) {
183       ALOGE("rlimits array must have a second dimension of size 3");
184       RuntimeAbort(env);
185     }
186
187     rlim.rlim_cur = javaRlimit[1];
188     rlim.rlim_max = javaRlimit[2];
189
190     int rc = setrlimit(javaRlimit[0], &rlim);
191     if (rc == -1) {
192       ALOGE("setrlimit(%d, {%ld, %ld}) failed", javaRlimit[0], rlim.rlim_cur,
193             rlim.rlim_max);
194       RuntimeAbort(env);
195     }
196   }
197 }
198
199 // The debug malloc library needs to know whether it's the zygote or a child.
200 extern "C" int gMallocLeakZygoteChild;
201
202 static void EnableKeepCapabilities(JNIEnv* env) {
203   int rc = prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1, 0, 0, 0);
204   if (rc == -1) {
205     ALOGE("prctl(PR_SET_KEEPCAPS) failed");
206     RuntimeAbort(env);
207   }
208 }
209
210 static void DropCapabilitiesBoundingSet(JNIEnv* env) {
211   for (int i = 0; prctl(PR_CAPBSET_READ, i, 0, 0, 0) >= 0; i++) {
212     int rc = prctl(PR_CAPBSET_DROP, i, 0, 0, 0);
213     if (rc == -1) {
214       if (errno == EINVAL) {
215         ALOGE("prctl(PR_CAPBSET_DROP) failed with EINVAL. Please verify "
216               "your kernel is compiled with file capabilities support");
217       } else {
218         ALOGE("prctl(PR_CAPBSET_DROP) failed");
219         RuntimeAbort(env);
220       }
221     }
222   }
223 }
224
225 static void SetCapabilities(JNIEnv* env, int64_t permitted, int64_t effective) {
226   __user_cap_header_struct capheader;
227   memset(&capheader, 0, sizeof(capheader));
228   capheader.version = _LINUX_CAPABILITY_VERSION_3;
229   capheader.pid = 0;
230
231   __user_cap_data_struct capdata[2];
232   memset(&capdata, 0, sizeof(capdata));
233   capdata[0].effective = effective;
234   capdata[1].effective = effective >> 32;
235   capdata[0].permitted = permitted;
236   capdata[1].permitted = permitted >> 32;
237
238   if (capset(&capheader, &capdata[0]) == -1) {
239     ALOGE("capset(%" PRId64 ", %" PRId64 ") failed", permitted, effective);
240     RuntimeAbort(env);
241   }
242 }
243
244 static void SetSchedulerPolicy(JNIEnv* env) {
245   errno = -set_sched_policy(0, SP_DEFAULT);
246   if (errno != 0) {
247     ALOGE("set_sched_policy(0, SP_DEFAULT) failed");
248     RuntimeAbort(env);
249   }
250 }
251
252 // Create a private mount namespace and bind mount appropriate emulated
253 // storage for the given user.
254 static bool MountEmulatedStorage(uid_t uid, jint mount_mode, bool force_mount_namespace) {
255   if (mount_mode == MOUNT_EXTERNAL_NONE && !force_mount_namespace) {
256     return true;
257   }
258
259   // Create a second private mount namespace for our process
260   if (unshare(CLONE_NEWNS) == -1) {
261       ALOGW("Failed to unshare(): %s", strerror(errno));
262       return false;
263   }
264
265   if (mount_mode == MOUNT_EXTERNAL_NONE) {
266     return true;
267   }
268
269   // See storage config details at http://source.android.com/tech/storage/
270   userid_t user_id = multiuser_get_user_id(uid);
271
272   // Create bind mounts to expose external storage
273   if (mount_mode == MOUNT_EXTERNAL_MULTIUSER || mount_mode == MOUNT_EXTERNAL_MULTIUSER_ALL) {
274     // These paths must already be created by init.rc
275     const char* source = getenv("EMULATED_STORAGE_SOURCE");
276     const char* target = getenv("EMULATED_STORAGE_TARGET");
277     const char* legacy = getenv("EXTERNAL_STORAGE");
278     if (source == NULL || target == NULL || legacy == NULL) {
279       ALOGW("Storage environment undefined; unable to provide external storage");
280       return false;
281     }
282
283     // Prepare source paths
284
285     // /mnt/shell/emulated/0
286     const String8 source_user(String8::format("%s/%d", source, user_id));
287     // /storage/emulated/0
288     const String8 target_user(String8::format("%s/%d", target, user_id));
289
290     if (fs_prepare_dir(source_user.string(), 0000, 0, 0) == -1
291         || fs_prepare_dir(target_user.string(), 0000, 0, 0) == -1) {
292       return false;
293     }
294
295     if (mount_mode == MOUNT_EXTERNAL_MULTIUSER_ALL) {
296       // Mount entire external storage tree for all users
297       if (TEMP_FAILURE_RETRY(mount(source, target, NULL, MS_BIND, NULL)) == -1) {
298         ALOGW("Failed to mount %s to %s: %s", source, target, strerror(errno));
299         return false;
300       }
301     } else {
302       // Only mount user-specific external storage
303       if (TEMP_FAILURE_RETRY(mount(source_user.string(), target_user.string(), NULL,
304                                    MS_BIND, NULL)) == -1) {
305         ALOGW("Failed to mount %s to %s: %s", source_user.string(), target_user.string(),
306               strerror(errno));
307         return false;
308       }
309     }
310
311     if (fs_prepare_dir(legacy, 0000, 0, 0) == -1) {
312         return false;
313     }
314
315     // Finally, mount user-specific path into place for legacy users
316     if (TEMP_FAILURE_RETRY(
317             mount(target_user.string(), legacy, NULL, MS_BIND | MS_REC, NULL)) == -1) {
318       ALOGW("Failed to mount %s to %s: %s", target_user.string(), legacy, strerror(errno));
319       return false;
320     }
321   } else {
322     ALOGW("Mount mode %d unsupported", mount_mode);
323     return false;
324   }
325
326   return true;
327 }
328
329 static bool NeedsNoRandomizeWorkaround() {
330 #if !defined(__arm__)
331     return false;
332 #else
333     int major;
334     int minor;
335     struct utsname uts;
336     if (uname(&uts) == -1) {
337         return false;
338     }
339
340     if (sscanf(uts.release, "%d.%d", &major, &minor) != 2) {
341         return false;
342     }
343
344     // Kernels before 3.4.* need the workaround.
345     return (major < 3) || ((major == 3) && (minor < 4));
346 #endif
347 }
348
349 // Utility to close down the Zygote socket file descriptors while
350 // the child is still running as root with Zygote's privileges.  Each
351 // descriptor (if any) is closed via dup2(), replacing it with a valid
352 // (open) descriptor to /dev/null.
353
354 static void DetachDescriptors(JNIEnv* env, jintArray fdsToClose) {
355   if (!fdsToClose) {
356     return;
357   }
358   jsize count = env->GetArrayLength(fdsToClose);
359   jint *ar = env->GetIntArrayElements(fdsToClose, 0);
360   if (!ar) {
361       ALOGE("Bad fd array");
362       RuntimeAbort(env);
363   }
364   jsize i;
365   int devnull;
366   for (i = 0; i < count; i++) {
367     devnull = open("/dev/null", O_RDWR);
368     if (devnull < 0) {
369       ALOGE("Failed to open /dev/null: %s", strerror(errno));
370       RuntimeAbort(env);
371       continue;
372     }
373     ALOGV("Switching descriptor %d to /dev/null: %s", ar[i], strerror(errno));
374     if (dup2(devnull, ar[i]) < 0) {
375       ALOGE("Failed dup2() on descriptor %d: %s", ar[i], strerror(errno));
376       RuntimeAbort(env);
377     }
378     close(devnull);
379   }
380 }
381
382 void SetThreadName(const char* thread_name) {
383   bool hasAt = false;
384   bool hasDot = false;
385   const char* s = thread_name;
386   while (*s) {
387     if (*s == '.') {
388       hasDot = true;
389     } else if (*s == '@') {
390       hasAt = true;
391     }
392     s++;
393   }
394   const int len = s - thread_name;
395   if (len < 15 || hasAt || !hasDot) {
396     s = thread_name;
397   } else {
398     s = thread_name + len - 15;
399   }
400   // pthread_setname_np fails rather than truncating long strings.
401   char buf[16];       // MAX_TASK_COMM_LEN=16 is hard-coded into bionic
402   strlcpy(buf, s, sizeof(buf)-1);
403   errno = pthread_setname_np(pthread_self(), buf);
404   if (errno != 0) {
405     ALOGW("Unable to set the name of current thread to '%s': %s", buf, strerror(errno));
406   }
407 }
408
409 // Utility routine to fork zygote and specialize the child process.
410 static pid_t ForkAndSpecializeCommon(JNIEnv* env, uid_t uid, gid_t gid, jintArray javaGids,
411                                      jint debug_flags, jobjectArray javaRlimits,
412                                      jlong permittedCapabilities, jlong effectiveCapabilities,
413                                      jint mount_external,
414                                      jstring java_se_info, jstring java_se_name,
415                                      bool is_system_server, jintArray fdsToClose,
416                                      jstring instructionSet, jstring dataDir) {
417   SetSigChldHandler();
418
419   pid_t pid = fork();
420
421   if (pid == 0) {
422     // The child process.
423     gMallocLeakZygoteChild = 1;
424
425     // Clean up any descriptors which must be closed immediately
426     DetachDescriptors(env, fdsToClose);
427
428     // Keep capabilities across UID change, unless we're staying root.
429     if (uid != 0) {
430       EnableKeepCapabilities(env);
431     }
432
433     DropCapabilitiesBoundingSet(env);
434
435     bool use_native_bridge = !is_system_server && (instructionSet != NULL)
436         && android::NativeBridgeAvailable();
437     if (use_native_bridge) {
438       ScopedUtfChars isa_string(env, instructionSet);
439       use_native_bridge = android::NeedsNativeBridge(isa_string.c_str());
440     }
441     if (use_native_bridge && dataDir == NULL) {
442       // dataDir should never be null if we need to use a native bridge.
443       // In general, dataDir will never be null for normal applications. It can only happen in
444       // special cases (for isolated processes which are not associated with any app). These are
445       // launched by the framework and should not be emulated anyway.
446       use_native_bridge = false;
447       ALOGW("Native bridge will not be used because dataDir == NULL.");
448     }
449
450     if (!MountEmulatedStorage(uid, mount_external, use_native_bridge)) {
451       ALOGW("Failed to mount emulated storage: %s", strerror(errno));
452       if (errno == ENOTCONN || errno == EROFS) {
453         // When device is actively encrypting, we get ENOTCONN here
454         // since FUSE was mounted before the framework restarted.
455         // When encrypted device is booting, we get EROFS since
456         // FUSE hasn't been created yet by init.
457         // In either case, continue without external storage.
458       } else {
459         ALOGE("Cannot continue without emulated storage");
460         RuntimeAbort(env);
461       }
462     }
463
464     if (!is_system_server) {
465         int rc = createProcessGroup(uid, getpid());
466         if (rc != 0) {
467             if (rc == -EROFS) {
468                 ALOGW("createProcessGroup failed, kernel missing CONFIG_CGROUP_CPUACCT?");
469             } else {
470                 ALOGE("createProcessGroup(%d, %d) failed: %s", uid, pid, strerror(-rc));
471             }
472         }
473     }
474
475     SetGids(env, javaGids);
476
477     SetRLimits(env, javaRlimits);
478
479     if (use_native_bridge) {
480       ScopedUtfChars isa_string(env, instructionSet);
481       ScopedUtfChars data_dir(env, dataDir);
482       android::PreInitializeNativeBridge(data_dir.c_str(), isa_string.c_str());
483     }
484
485     int rc = setresgid(gid, gid, gid);
486     if (rc == -1) {
487       ALOGE("setresgid(%d) failed: %s", gid, strerror(errno));
488       RuntimeAbort(env);
489     }
490
491     rc = setresuid(uid, uid, uid);
492     if (rc == -1) {
493       ALOGE("setresuid(%d) failed: %s", uid, strerror(errno));
494       RuntimeAbort(env);
495     }
496
497     if (NeedsNoRandomizeWorkaround()) {
498         // Work around ARM kernel ASLR lossage (http://b/5817320).
499         int old_personality = personality(0xffffffff);
500         int new_personality = personality(old_personality | ADDR_NO_RANDOMIZE);
501         if (new_personality == -1) {
502             ALOGW("personality(%d) failed: %s", new_personality, strerror(errno));
503         }
504     }
505
506     SetCapabilities(env, permittedCapabilities, effectiveCapabilities);
507
508     SetSchedulerPolicy(env);
509
510     const char* se_info_c_str = NULL;
511     ScopedUtfChars* se_info = NULL;
512     if (java_se_info != NULL) {
513         se_info = new ScopedUtfChars(env, java_se_info);
514         se_info_c_str = se_info->c_str();
515         if (se_info_c_str == NULL) {
516           ALOGE("se_info_c_str == NULL");
517           RuntimeAbort(env);
518         }
519     }
520     const char* se_name_c_str = NULL;
521     ScopedUtfChars* se_name = NULL;
522     if (java_se_name != NULL) {
523         se_name = new ScopedUtfChars(env, java_se_name);
524         se_name_c_str = se_name->c_str();
525         if (se_name_c_str == NULL) {
526           ALOGE("se_name_c_str == NULL");
527           RuntimeAbort(env);
528         }
529     }
530     rc = selinux_android_setcontext(uid, is_system_server, se_info_c_str, se_name_c_str);
531     if (rc == -1) {
532       ALOGE("selinux_android_setcontext(%d, %d, \"%s\", \"%s\") failed", uid,
533             is_system_server, se_info_c_str, se_name_c_str);
534       RuntimeAbort(env);
535     }
536
537     // Make it easier to debug audit logs by setting the main thread's name to the
538     // nice name rather than "app_process".
539     if (se_info_c_str == NULL && is_system_server) {
540       se_name_c_str = "system_server";
541     }
542     if (se_info_c_str != NULL) {
543       SetThreadName(se_name_c_str);
544     }
545
546     delete se_info;
547     delete se_name;
548
549     UnsetSigChldHandler();
550
551     env->CallStaticVoidMethod(gZygoteClass, gCallPostForkChildHooks, debug_flags,
552                               is_system_server ? NULL : instructionSet);
553     if (env->ExceptionCheck()) {
554       ALOGE("Error calling post fork hooks.");
555       RuntimeAbort(env);
556     }
557   } else if (pid > 0) {
558     // the parent process
559   }
560   return pid;
561 }
562 }  // anonymous namespace
563
564 namespace android {
565
566 static jint com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize(
567         JNIEnv* env, jclass, jint uid, jint gid, jintArray gids,
568         jint debug_flags, jobjectArray rlimits,
569         jint mount_external, jstring se_info, jstring se_name,
570         jintArray fdsToClose, jstring instructionSet, jstring appDataDir) {
571     // Grant CAP_WAKE_ALARM to the Bluetooth process.
572     jlong capabilities = 0;
573     if (uid == AID_BLUETOOTH) {
574         capabilities |= (1LL << CAP_WAKE_ALARM);
575     }
576
577     return ForkAndSpecializeCommon(env, uid, gid, gids, debug_flags,
578             rlimits, capabilities, capabilities, mount_external, se_info,
579             se_name, false, fdsToClose, instructionSet, appDataDir);
580 }
581
582 static jint com_android_internal_os_Zygote_nativeForkSystemServer(
583         JNIEnv* env, jclass, uid_t uid, gid_t gid, jintArray gids,
584         jint debug_flags, jobjectArray rlimits, jlong permittedCapabilities,
585         jlong effectiveCapabilities) {
586   pid_t pid = ForkAndSpecializeCommon(env, uid, gid, gids,
587                                       debug_flags, rlimits,
588                                       permittedCapabilities, effectiveCapabilities,
589                                       MOUNT_EXTERNAL_NONE, NULL, NULL, true, NULL,
590                                       NULL, NULL);
591   if (pid > 0) {
592       // The zygote process checks whether the child process has died or not.
593       ALOGI("System server process %d has been created", pid);
594       gSystemServerPid = pid;
595       // There is a slight window that the system server process has crashed
596       // but it went unnoticed because we haven't published its pid yet. So
597       // we recheck here just to make sure that all is well.
598       int status;
599       if (waitpid(pid, &status, WNOHANG) == pid) {
600           ALOGE("System server process %d has died. Restarting Zygote!", pid);
601           RuntimeAbort(env);
602       }
603   }
604   return pid;
605 }
606
607 static JNINativeMethod gMethods[] = {
608     { "nativeForkAndSpecialize",
609       "(II[II[[IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;[ILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I",
610       (void *) com_android_internal_os_Zygote_nativeForkAndSpecialize },
611     { "nativeForkSystemServer", "(II[II[[IJJ)I",
612       (void *) com_android_internal_os_Zygote_nativeForkSystemServer }
613 };
614
615 int register_com_android_internal_os_Zygote(JNIEnv* env) {
616   gZygoteClass = MakeGlobalRefOrDie(env, FindClassOrDie(env, kZygoteClassName));
617   gCallPostForkChildHooks = GetStaticMethodIDOrDie(env, gZygoteClass, "callPostForkChildHooks",
618                                                    "(ILjava/lang/String;)V");
619
620   return RegisterMethodsOrDie(env, "com/android/internal/os/Zygote", gMethods, NELEM(gMethods));
621 }
622 }  // namespace android
623