Технологический центр исследования безопасности ядра Linux

• Table of contents
• Статический анализ ядра
  • Типовые ситуации при разметке предупреждений в ядре
    • Защитное программирование
    • Недостижимый код, зависящий от конфигурации
    • FREE_OF_ARITHM: Deallocating memory through a pointer 'fl' obtained as a result of arithmetic operation
    • PROC_USE.VULNERABLE
    • VARIABLE_IS_NOT_ARRAY.PROC
    • UNREACHABLE_CODE.DEFAULT
    • SIGNED_TO_BIGGER_UNSIGNED
    • NO_CAST.INTEGER_OVERFLOW
    • DEREF_AFTER_FREE: A pointer to memory pointer that has been deallocated, is dereferenced.
• Взаимодействие с международным сообществом

Статический анализ ядра¶

Инструкции по работе с интерфейсом разметки (SVACER) доступны в разделе файлы.

Для получения доступа к временному серверу для совместной работы над разметкой предупреждений SVACE пишите:
khoroshilov@ispras.ru

На этом сервере необходимо выбрать проект linux, ветка linux-5.10.y, в которой есть единственный снэпшот с результатами.

Для того, чтобы отфильтровать те предупреждения, которые относятся к выбранным подсистемам в режиме Review необходимо нажать на кнопку Filters->Basic...
и внизу в поле Files ввести список интересующих путей, например:

security/selinux;net/ipv4

При этом надо убедиться, что кнопка .* рядом с Files нажата.

По результатам анализа

1. Необходимо выставить вердикт:
   • Confirmed -- ошибка, которую рекомендуется исправить
   • Won't fix -- истинное срабатывание, которое по тем или иным причинам исправлять нецелесообразно
   • False Positive - ложное срабатывание инструмента статического анализа
   • Unclear - требуется дополнительный анализ
2. На вкладке Comment необходимо оставить комментарий, поясняющий вердикт.
   Сейчас это обязательно хотя бы в самом коротком виде, т.к. это единственный способ увидеть автора проведённого исследования предупреждения.

Типовые ситуации при разметке предупреждений в ядре¶

Защитное программирование¶

Например, чекеры вида UNREACHABLE_CODE.ENUM сообщают о недостижимости кода в switch для ветки по умолчанию, в которой содержится та или иная отладочная печать, например:

  switch () {
  case ENUM1:
  ...
  default:
    dev_dbg(ice_pf_to_dev(pf), "Invalid container type %d\n", c_type);
    return -EINVAL;
  }

Этот код, действительно, недостижим при нормальной работе ядра. Тем не менее, его как правило имеет смысл оставить, чтобы при возникновении нештатных ситуаций, управление пошло по более контролируемой логике и в журнале появилась информация об обнаружении нештатной ситуации.

В этом случае рекомендуется выставить вердикт Won't fix и написать комментарий Защитное программирование.

Недостижимый код, зависящий от конфигурации¶

Чекеры вида UNREACHABLE_CODE.* сообщают о недостижимости кода, в который, действительно, недостижим в конфигурации, которая подвержалась статическому анализу, но может быть достижим в другой конфигурации. В SVACE в будущем планируется поддержать выявление таких ситуаций и подавлять предупреждения.

До тех пор при разметке предупреждений рекомендуется выставить вердикт Won't fix и написать комментарий Код достижим в другой конфигурации.

FREE_OF_ARITHM: Deallocating memory through a pointer 'fl' obtained as a result of arithmetic operation¶

Срабатывают следущие чекеры: FREE_OF_ARITHM

Стандартный прием приведения члена структуры к содержащей его структуре. Используется для работы со списками, RCU, в различных видах циклов и пр. Т.к. для приведения используется макрос contaner_of, который производит арифметику, то использование такого приема вполне безопасно.

Пример:

struct ip6_flowlabel {
    ...
    struct rcu_head        rcu;
    ...
};

static void fl_free_rcu(struct rcu_head *head)
{
    struct ip6_flowlabel *fl = container_of(head, struct ip6_flowlabel, rcu);
        ...
    kfree(fl);  // // <-- FREE_OF_ARITHM
}

static void fl_free(struct ip6_flowlabel *fl)
{
        ...
    call_rcu(&fl->rcu, fl_free_rcu);
}

При разметке предупреждений рекомендуется выставить вердикт Won't fix и написать комментарий Использование container_of.

PROC_USE.VULNERABLE¶

Чаще всего возникает при использовании функции sprintf() - как правило, для нужд sysfs. Мейнтейнеры находят поведение
безопасным (sysfs использует буфер размером PAGE_SIZE) и чаще всего не принимают патчи, меняющие sprintf() на безопасные функции.

Пример:

return sprintf(buf, "%d\n", udev->rx_lanes);

Рекомендации по разметке: Won't fix/Minor/Ignore .

VARIABLE_IS_NOT_ARRAY.PROC¶

Возникает при передаче переменной как массива (указатель и длина) при вызове функций типа of_property_read_*() или copy_from_user().

Пример:

static int mmc_of_get_func_num(struct device_node *node)
{
    u32 reg;
    int ret;

    ret = of_property_read_u32(node, "reg", &reg);
    if (ret < 0)
        return ret;
    return reg;
}

Рекомендации по разметке: False Positive .

UNREACHABLE_CODE.DEFAULT¶

Возникает, например, при наличии метки default, на которую управление попасть не должно (все метки case со значениями типа enum перечислены явно).

Пример:

/* entry requires deletion */
case FSCACHE_CHECKAUX_OBSOLETE:
    goto stale;
default:
    BUG();

Рекомендации по разметке: Won't fix/Minor/Ignore .

SIGNED_TO_BIGGER_UNSIGNED¶

Возникает при присваивании выражения знакового типа переменной беззнакового типа большей разрядности (при этом происходит sign extension). Как правило, надо исправлять типы переменных.

Пример:

int typec_set_mode(struct typec_port *port, int mode)
{
    struct typec_mux_state state = { };
    state.mode = mode;
    return typec_mux_set(port->mux, &state);
}

Рекомендации по разметке: Confirmed/Minor/Fix required .

NO_CAST.INTEGER_OVERFLOW¶

Возникает при неявном преобразовании выражения к типу большей разрядности, при этом переполнения на практике обычно не происходит.
Пример:

timeout_ns = udev->u1_params.sel * 3;

Рекомендации по разметке: False Positive .

DEREF_AFTER_FREE: A pointer to memory pointer that has been deallocated, is dereferenced.¶

Срабатывают следущие чекеры: DEREF_AFTER_FREE

Стандартный прием безопасного удаления элемента списка при обходе. Для этого используется макрос

list_for_each_entry_safe():

#define list_for_each_entry_safe(pos, n, head, member)            \
    for (pos = list_first_entry(head, typeof(*pos), member),    \
        n = list_next_entry(pos, member);            \
         !list_entry_is_head(pos, head, member);             \
         pos = n, n = list_next_entry(n, member))

Пример:

static void serio_free_event(struct serio_event *event)
{
    module_put(event->owner);
    kfree(event);
}

static void serio_remove_pending_events(void *object)
{
    struct serio_event *event, *next;
    unsigned long flags;

    spin_lock_irqsave(&serio_event_lock, flags);

    list_for_each_entry_safe(event, next, &serio_event_list, node) {  // <-- DEREF_AFTER_FREE

        if (event->object == object) {
            list_del_init(&event->node); // Элемент удаляется из списка
            serio_free_event(event);     // Освобождается память, но next элемент отстается! В конце цикла происходит инициализация event = next;
        }
    }

    spin_unlock_irqrestore(&serio_event_lock, flags);
}

Совет по разметке: False Positive

Взаимодействие с международным сообществом¶

Для отправки патчей в основную ветку ядра следуйте следующим инструкциям:
Отправка патчей в ядро.