~azzar1/unity/add-show-desktop-key

« back to all changes in this revision

Viewing changes to ivle/interpret.py

Dispatch now generates an index for each plugin type, allowing plugins to
be written which are aware of other plugins, and other plugin types.

All view plugins now subclass from ivle.webapp.base.plugins.ViewPlugin,
as opposed to subclassing BasePlugin directly. This will allow us to
easily re-write console as an OverlayPlugin, and allow future new
plugins types to be created.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# IVLE
 
2
# Copyright (C) 2007-2008 The University of Melbourne
 
3
#
 
4
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
5
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
6
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 
7
# (at your option) any later version.
 
8
#
 
9
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
10
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
11
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
12
# GNU General Public License for more details.
 
13
#
 
14
# You should have received a copy of the GNU General Public License
 
15
# along with this program; if not, write to the Free Software
 
16
# Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
 
17
 
 
18
# Module: Interpret
 
19
# Author: Matt Giuca
 
20
# Date: 18/1/2008
 
21
 
 
22
# Runs a student script in a safe execution environment.
 
23
 
 
24
from ivle import studpath
 
25
from ivle.util import IVLEError, IVLEJailError
 
26
import ivle.conf
 
27
 
 
28
import functools
 
29
 
 
30
import os
 
31
import pwd
 
32
import subprocess
 
33
import cgi
 
34
 
 
35
# TODO: Make progressive output work
 
36
# Question: Will having a large buffer size stop progressive output from
 
37
# working on smaller output
 
38
 
 
39
CGI_BLOCK_SIZE = 65535
 
40
 
 
41
def interpret_file(req, owner, jail_dir, filename, interpreter, gentle=True):
 
42
    """Serves a file by interpreting it using one of IVLE's builtin
 
43
    interpreters. All interpreters are intended to run in the user's jail. The
 
44
    jail location is provided as an argument to the interpreter but it is up
 
45
    to the individual interpreters to create the jail.
 
46
 
 
47
    req: An IVLE request object.
 
48
    owner: The user who owns the file being served.
 
49
    jail_dir: Absolute path to the user's jail.
 
50
    filename: Absolute filename within the user's jail.
 
51
    interpreter: A function object to call.
 
52
    """
 
53
    # We can't test here whether or not the target file actually exists,
 
54
    # because the apache user may not have permission. Instead we have to
 
55
    # rely on the interpreter generating an error.
 
56
    if filename.startswith(os.sep):
 
57
        filename_abs = filename
 
58
        filename_rel = filename[1:]
 
59
    else:
 
60
        filename_abs = os.path.join(os.sep, filename)
 
61
        filename_rel = filename
 
62
 
 
63
    # (Note: files are executed by their owners, not the logged in user.
 
64
    # This ensures users are responsible for their own programs and also
 
65
    # allows them to be executed by the public).
 
66
 
 
67
    # Split up req.path again, this time with respect to the jail
 
68
    (working_dir, _) = os.path.split(filename_abs)
 
69
    # jail_dir is the absolute jail directory.
 
70
    # path is the filename relative to the user's jail.
 
71
    # working_dir is the directory containing the file relative to the user's
 
72
    # jail.
 
73
    # (Note that paths "relative" to the jail actually begin with a '/' as
 
74
    # they are absolute in the jailspace)
 
75
 
 
76
    return interpreter(owner.unixid, jail_dir, working_dir, filename_abs, req,
 
77
                       gentle)
 
78
 
 
79
class CGIFlags:
 
80
    """Stores flags regarding the state of reading CGI output.
 
81
       If this is to be gentle, detection of invalid headers will result in an
 
82
       HTML warning."""
 
83
    def __init__(self, begentle=True):
 
84
        self.gentle = begentle
 
85
        self.started_cgi_body = False
 
86
        self.got_cgi_headers = False
 
87
        self.wrote_html_warning = False
 
88
        self.linebuf = ""
 
89
        self.headers = {}       # Header names : values
 
90
 
 
91
def execute_cgi(interpreter, trampoline, uid, jail_dir, working_dir,
 
92
                script_path, req, gentle):
 
93
    """
 
94
    trampoline: Full path on the local system to the CGI wrapper program
 
95
        being executed.
 
96
    uid: User ID of the owner of the file.
 
97
    jail_dir: Absolute path of owner's jail directory.
 
98
    working_dir: Directory containing the script file relative to owner's
 
99
        jail.
 
100
    script_path: CGI script relative to the owner's jail.
 
101
    req: IVLE request object.
 
102
 
 
103
    The called CGI wrapper application shall be called using popen and receive
 
104
    the HTTP body on stdin. It shall receive the CGI environment variables to
 
105
    its environment.
 
106
    """
 
107
 
 
108
    # Support no-op trampoline runs.
 
109
    if interpreter is None:
 
110
        interpreter = '/bin/true'
 
111
        script_path = ''
 
112
        noop = True
 
113
    else:
 
114
        noop = False
 
115
 
 
116
    # Get the student program's directory and execute it from that context.
 
117
    (tramp_dir, _) = os.path.split(trampoline)
 
118
 
 
119
    # TODO: Don't create a file if the body length is known to be 0
 
120
    # Write the HTTP body to a temporary file so it can be passed as a *real*
 
121
    # file to popen.
 
122
    f = os.tmpfile()
 
123
    body = req.read() if not noop else None
 
124
    if body is not None:
 
125
        f.write(body)
 
126
        f.flush()
 
127
        f.seek(0)       # Rewind, for reading
 
128
 
 
129
    # Set up the environment
 
130
    # This automatically asks mod_python to load up the CGI variables into the
 
131
    # environment (which is a good first approximation)
 
132
    old_env = os.environ.copy()
 
133
    for k in os.environ.keys():
 
134
        del os.environ[k]
 
135
    for (k,v) in req.get_cgi_environ().items():
 
136
        os.environ[k] = v
 
137
    fixup_environ(req)
 
138
 
 
139
    # usage: tramp uid jail_dir working_dir script_path
 
140
    pid = subprocess.Popen(
 
141
        [trampoline, str(uid), jail_dir, working_dir, interpreter,
 
142
        script_path],
 
143
        stdin=f, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT,
 
144
        cwd=tramp_dir)
 
145
 
 
146
    # Restore the environment
 
147
    for k in os.environ.keys():
 
148
        del os.environ[k]
 
149
    for (k,v) in old_env.items():
 
150
        os.environ[k] = v
 
151
 
 
152
    # We don't want any output! Bail out after the process terminates.
 
153
    if noop:
 
154
        pid.communicate()
 
155
        return
 
156
 
 
157
    # process_cgi_line: Reads a single line of CGI output and processes it.
 
158
    # Prints to req, and also does fancy HTML warnings if Content-Type
 
159
    # omitted.
 
160
    cgiflags = CGIFlags(gentle)
 
161
 
 
162
    # Read from the process's stdout into req
 
163
    data = pid.stdout.read(CGI_BLOCK_SIZE)
 
164
    while len(data) > 0:
 
165
        process_cgi_output(req, data, cgiflags)
 
166
        data = pid.stdout.read(CGI_BLOCK_SIZE)
 
167
 
 
168
    # If we haven't processed headers yet, now is a good time
 
169
    if not cgiflags.started_cgi_body:
 
170
        process_cgi_output(req, '\n', cgiflags)
 
171
 
 
172
    # If we wrote an HTML warning header, write the footer
 
173
    if cgiflags.wrote_html_warning:
 
174
        req.write("""</pre>
 
175
  </div>
 
176
</body>
 
177
</html>""")
 
178
 
 
179
def process_cgi_output(req, data, cgiflags):
 
180
    """Processes a chunk of CGI output. data is a string of arbitrary length;
 
181
    some arbitrary chunk of output written by the CGI script."""
 
182
    if cgiflags.started_cgi_body:
 
183
        if cgiflags.wrote_html_warning:
 
184
            # HTML escape text if wrote_html_warning
 
185
            req.write(cgi.escape(data))
 
186
        else:
 
187
            req.write(data)
 
188
    else:
 
189
        # Break data into lines of CGI header data. 
 
190
        linebuf = cgiflags.linebuf + data
 
191
        # First see if we can split all header data
 
192
        # We need to get the double CRLF- or LF-terminated headers, whichever
 
193
        # is smaller, as either sequence may appear somewhere in the body.
 
194
        usplit = linebuf.split('\n\n', 1)
 
195
        wsplit = linebuf.split('\r\n\r\n', 1)
 
196
        split = len(usplit[0]) > len(wsplit[0]) and wsplit or usplit
 
197
        if len(split) == 1:
 
198
            # Haven't seen all headers yet. Buffer and come back later.
 
199
            cgiflags.linebuf = linebuf
 
200
            return
 
201
 
 
202
        headers = split[0]
 
203
        data = split[1]
 
204
        cgiflags.linebuf = ""
 
205
        cgiflags.started_cgi_body = True
 
206
        # Process all the header lines
 
207
        split = headers.split('\r\n', 1)
 
208
        if len(split) == 1:
 
209
            split = headers.split('\n', 1)
 
210
        while True:
 
211
            process_cgi_header_line(req, split[0], cgiflags)
 
212
            if len(split) == 1: break
 
213
            headers = split[1]
 
214
            if cgiflags.wrote_html_warning:
 
215
                # We're done with headers. Treat the rest as data.
 
216
                data = headers + '\n' + data
 
217
                break
 
218
            split = headers.split('\r\n', 1)
 
219
            if len(split) == 1:
 
220
                split = headers.split('\n', 1)
 
221
 
 
222
        # Is this an internal IVLE error condition?
 
223
        hs = cgiflags.headers
 
224
        if 'X-IVLE-Error-Type' in hs:
 
225
            t = hs['X-IVLE-Error-Type']
 
226
            if t == IVLEError.__name__:
 
227
                raise IVLEError(int(hs['X-IVLE-Error-Code']),
 
228
                                hs['X-IVLE-Error-Message'])
 
229
            else:
 
230
                try:
 
231
                    raise IVLEJailError(hs['X-IVLE-Error-Type'],
 
232
                                        hs['X-IVLE-Error-Message'],
 
233
                                        hs['X-IVLE-Error-Info'])
 
234
                except KeyError:
 
235
                    raise IVLEError(500, 'bad error headers written by CGI')
 
236
 
 
237
        # Check to make sure the required headers were written
 
238
        if cgiflags.wrote_html_warning or not cgiflags.gentle:
 
239
            # We already reported an error, that's enough
 
240
            pass
 
241
        elif "Content-Type" in cgiflags.headers:
 
242
            pass
 
243
        elif "Location" in cgiflags.headers:
 
244
            if ("Status" in cgiflags.headers and req.status >= 300
 
245
                and req.status < 400):
 
246
                pass
 
247
            else:
 
248
                message = """You did not write a valid status code for
 
249
the given location. To make a redirect, you may wish to try:</p>
 
250
<pre style="margin-left: 1em">Status: 302 Found
 
251
Location: &lt;redirect address&gt;</pre>"""
 
252
                write_html_warning(req, message)
 
253
                cgiflags.wrote_html_warning = True
 
254
        else:
 
255
            message = """You did not print a Content-Type header.
 
256
CGI requires that you print a "Content-Type". You may wish to try:</p>
 
257
<pre style="margin-left: 1em">Content-Type: text/html</pre>"""
 
258
            write_html_warning(req, message)
 
259
            cgiflags.wrote_html_warning = True
 
260
 
 
261
        # Call myself to flush out the extra bit of data we read
 
262
        process_cgi_output(req, data, cgiflags)
 
263
 
 
264
def process_cgi_header_line(req, line, cgiflags):
 
265
    """Process a line of CGI header data. line is a string representing a
 
266
    complete line of text, stripped and without the newline.
 
267
    """
 
268
    try:
 
269
        name, value = line.split(':', 1)
 
270
    except ValueError:
 
271
        # No colon. The user did not write valid headers.
 
272
        # If we are being gentle, we want to help the user understand what
 
273
        # went wrong. Otherwise, just admit we screwed up.
 
274
        warning = "Warning"
 
275
        if not cgiflags.gentle:
 
276
            message = """An unexpected server error has occured."""
 
277
            warning = "Error"
 
278
        elif len(cgiflags.headers) == 0:
 
279
            # First line was not a header line. We can assume this is not
 
280
            # a CGI app.
 
281
            message = """You did not print a CGI header.
 
282
CGI requires that you print a "Content-Type". You may wish to try:</p>
 
283
<pre style="margin-left: 1em">Content-Type: text/html</pre>"""
 
284
        else:
 
285
            # They printed some header at least, but there was an invalid
 
286
            # header.
 
287
            message = """You printed an invalid CGI header. You need to leave
 
288
a blank line after the headers, before writing the page contents."""
 
289
        write_html_warning(req, message, warning=warning)
 
290
        cgiflags.wrote_html_warning = True
 
291
        # Handle the rest of this line as normal data
 
292
        process_cgi_output(req, line + '\n', cgiflags)
 
293
        return
 
294
 
 
295
    # Read CGI headers
 
296
    value = value.strip()
 
297
    if name == "Content-Type":
 
298
        req.content_type = value
 
299
    elif name == "Location":
 
300
        req.location = value
 
301
    elif name == "Status":
 
302
        # Must be an integer, followed by a space, and then the status line
 
303
        # which we ignore (seems like Apache has no way to send a custom
 
304
        # status line).
 
305
        try:
 
306
            req.status = int(value.split(' ', 1)[0])
 
307
        except ValueError:
 
308
            if not cgiflags.gentle:
 
309
                # This isn't user code, so it should be good.
 
310
                # Get us out of here!
 
311
                raise
 
312
            message = """The "Status" CGI header was invalid. You need to
 
313
print a number followed by a message, such as "302 Found"."""
 
314
            write_html_warning(req, message)
 
315
            cgiflags.wrote_html_warning = True
 
316
            # Handle the rest of this line as normal data
 
317
            process_cgi_output(req, line + '\n', cgiflags)
 
318
    else:
 
319
        # Generic HTTP header
 
320
        # FIXME: Security risk letting users write arbitrary headers?
 
321
        req.headers_out.add(name, value)
 
322
    cgiflags.headers[name] = value # FIXME: Only the last header will end up here.
 
323
 
 
324
def write_html_warning(req, text, warning="Warning"):
 
325
    """Prints an HTML warning about invalid CGI interaction on the part of the
 
326
    user. text may contain HTML markup."""
 
327
    req.content_type = "text/html"
 
328
    req.write("""<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
 
329
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
 
330
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
 
331
<head>
 
332
  <meta http-equiv="Content-Type"
 
333
    content="text/html; charset=utf-8" />
 
334
</head>
 
335
<body style="margin: 0; padding: 0; font-family: sans-serif;">
 
336
  <div style="background-color: #faa; border-bottom: 1px solid black;
 
337
    padding: 8px;">
 
338
    <p><strong>%s</strong>: %s
 
339
  </div>
 
340
  <div style="margin: 8px;">
 
341
    <pre>
 
342
""" % (warning, text))
 
343
 
 
344
location_cgi_python = os.path.join(ivle.conf.lib_path, "trampoline")
 
345
 
 
346
# Mapping of interpreter names (as given in conf/app/server.py) to
 
347
# interpreter functions.
 
348
 
 
349
interpreter_objects = {
 
350
    'cgi-python'
 
351
        : functools.partial(execute_cgi, "/usr/bin/python",
 
352
            location_cgi_python),
 
353
    'noop'
 
354
        : functools.partial(execute_cgi, None,
 
355
            location_cgi_python),
 
356
    # Should also have:
 
357
    # cgi-generic
 
358
    # python-server-page
 
359
}
 
360
 
 
361
def fixup_environ(req):
 
362
    """Assuming os.environ has been written with the CGI variables from
 
363
    apache, make a few changes for security and correctness.
 
364
 
 
365
    Does not modify req, only reads it.
 
366
    """
 
367
    env = os.environ
 
368
    # Comments here are on the heavy side, explained carefully for security
 
369
    # reasons. Please read carefully before making changes.
 
370
 
 
371
    # Remove DOCUMENT_ROOT and SCRIPT_FILENAME. Not part of CGI spec and
 
372
    # exposes unnecessary details about server.
 
373
    try:
 
374
        del env['DOCUMENT_ROOT']
 
375
    except: pass
 
376
    try:
 
377
        del env['SCRIPT_FILENAME']
 
378
    except: pass
 
379
 
 
380
    # Remove PATH. The PATH here is the path on the server machine; not useful
 
381
    # inside the jail. It may be a good idea to add another path, reflecting
 
382
    # the inside of the jail, but not done at this stage.
 
383
    try:
 
384
        del env['PATH']
 
385
    except: pass
 
386
 
 
387
    # Remove SCRIPT_FILENAME. Not part of CGI spec (see SCRIPT_NAME).
 
388
 
 
389
    # PATH_INFO is wrong because the script doesn't physically exist.
 
390
    # Apache makes it relative to the "serve" app. It should actually be made
 
391
    # relative to the student's script. intepretservice does that in the jail,
 
392
    # so here we just clear it.
 
393
    env['PATH_INFO'] = ''
 
394
    env['PATH_TRANSLATED'] = ''
 
395
 
 
396
    # CGI specifies that REMOTE_HOST SHOULD be set, and MAY just be set to
 
397
    # REMOTE_ADDR. Since Apache does not appear to set this, set it to
 
398
    # REMOTE_ADDR.
 
399
    if 'REMOTE_HOST' not in env and 'REMOTE_ADDR' in env:
 
400
        env['REMOTE_HOST'] = env['REMOTE_ADDR']
 
401
 
 
402
    # SCRIPT_NAME is the path to the script WITHOUT PATH_INFO.
 
403
    script_name = req.uri
 
404
    env['SCRIPT_NAME'] = script_name
 
405
 
 
406
    # SERVER_SOFTWARE is actually not Apache but IVLE, since we are
 
407
    # custom-making the CGI request.
 
408
    env['SERVER_SOFTWARE'] = "IVLE/" + str(ivle.conf.ivle_version)
 
409
 
 
410
    # Additional environment variables
 
411
    username = studpath.url_to_jailpaths(req.path)[0]
 
412
    env['HOME'] = os.path.join('/home', username)
 
413
 
 
414
class ExecutionError(Exception):
 
415
    pass
 
416
 
 
417
def execute_raw(user, jail_dir, working_dir, binary, args):
 
418
    '''Execute a binary in a user's jail, returning the raw output.
 
419
 
 
420
    The binary is executed in the given working directory with the given
 
421
    args. A tuple of (stdout, stderr) is returned.
 
422
    '''
 
423
 
 
424
    tramp = location_cgi_python
 
425
    tramp_dir = os.path.split(location_cgi_python)[0]
 
426
 
 
427
    # Fire up trampoline. Vroom, vroom.
 
428
    proc = subprocess.Popen(
 
429
        [tramp, str(user.unixid), jail_dir, working_dir, binary] + args,
 
430
        stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE,
 
431
        stderr=subprocess.PIPE, cwd=tramp_dir, close_fds=True)
 
432
    exitcode = proc.wait()
 
433
 
 
434
    if exitcode != 0:
 
435
        raise ExecutionError('subprocess ended with code %d, stderr %s' %
 
436
                             (exitcode, proc.stderr.read()))
 
437
    return (proc.stdout.read(), proc.stderr.read())