KVM: SVM: Add support for EFER write traps for an SEV-ES guest
[linux-2.6-microblaze.git] / scripts / leaking_addresses.pl
1 #!/usr/bin/env perl
2 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
3 #
4 # (c) 2017 Tobin C. Harding <me@tobin.cc>
5 #
6 # leaking_addresses.pl: Scan the kernel for potential leaking addresses.
7 #  - Scans dmesg output.
8 #  - Walks directory tree and parses each file (for each directory in @DIRS).
9 #
10 # Use --debug to output path before parsing, this is useful to find files that
11 # cause the script to choke.
12
13 #
14 # When the system is idle it is likely that most files under /proc/PID will be
15 # identical for various processes.  Scanning _all_ the PIDs under /proc is
16 # unnecessary and implies that we are thoroughly scanning /proc.  This is _not_
17 # the case because there may be ways userspace can trigger creation of /proc
18 # files that leak addresses but were not present during a scan.  For these two
19 # reasons we exclude all PID directories under /proc except '1/'
20
21 use warnings;
22 use strict;
23 use POSIX;
24 use File::Basename;
25 use File::Spec;
26 use Cwd 'abs_path';
27 use Term::ANSIColor qw(:constants);
28 use Getopt::Long qw(:config no_auto_abbrev);
29 use Config;
30 use bigint qw/hex/;
31 use feature 'state';
32
33 my $P = $0;
34
35 # Directories to scan.
36 my @DIRS = ('/proc', '/sys');
37
38 # Timer for parsing each file, in seconds.
39 my $TIMEOUT = 10;
40
41 # Kernel addresses vary by architecture.  We can only auto-detect the following
42 # architectures (using `uname -m`).  (flag --32-bit overrides auto-detection.)
43 my @SUPPORTED_ARCHITECTURES = ('x86_64', 'ppc64', 'x86');
44
45 # Command line options.
46 my $help = 0;
47 my $debug = 0;
48 my $raw = 0;
49 my $output_raw = "";    # Write raw results to file.
50 my $input_raw = "";     # Read raw results from file instead of scanning.
51 my $suppress_dmesg = 0;         # Don't show dmesg in output.
52 my $squash_by_path = 0;         # Summary report grouped by absolute path.
53 my $squash_by_filename = 0;     # Summary report grouped by filename.
54 my $kernel_config_file = "";    # Kernel configuration file.
55 my $opt_32bit = 0;              # Scan 32-bit kernel.
56 my $page_offset_32bit = 0;      # Page offset for 32-bit kernel.
57
58 # Skip these absolute paths.
59 my @skip_abs = (
60         '/proc/kmsg',
61         '/proc/device-tree',
62         '/proc/1/syscall',
63         '/sys/firmware/devicetree',
64         '/sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe',
65         '/sys/kernel/security/apparmor/revision');
66
67 # Skip these under any subdirectory.
68 my @skip_any = (
69         'pagemap',
70         'events',
71         'access',
72         'registers',
73         'snapshot_raw',
74         'trace_pipe_raw',
75         'ptmx',
76         'trace_pipe',
77         'fd',
78         'usbmon');
79
80 sub help
81 {
82         my ($exitcode) = @_;
83
84         print << "EOM";
85
86 Usage: $P [OPTIONS]
87
88 Options:
89
90         -o, --output-raw=<file>         Save results for future processing.
91         -i, --input-raw=<file>          Read results from file instead of scanning.
92               --raw                     Show raw results (default).
93               --suppress-dmesg          Do not show dmesg results.
94               --squash-by-path          Show one result per unique path.
95               --squash-by-filename      Show one result per unique filename.
96         --kernel-config-file=<file>     Kernel configuration file (e.g /boot/config)
97         --32-bit                        Scan 32-bit kernel.
98         --page-offset-32-bit=o          Page offset (for 32-bit kernel 0xABCD1234).
99         -d, --debug                     Display debugging output.
100         -h, --help                      Display this help and exit.
101
102 Scans the running kernel for potential leaking addresses.
103
104 EOM
105         exit($exitcode);
106 }
107
108 GetOptions(
109         'd|debug'               => \$debug,
110         'h|help'                => \$help,
111         'o|output-raw=s'        => \$output_raw,
112         'i|input-raw=s'         => \$input_raw,
113         'suppress-dmesg'        => \$suppress_dmesg,
114         'squash-by-path'        => \$squash_by_path,
115         'squash-by-filename'    => \$squash_by_filename,
116         'raw'                   => \$raw,
117         'kernel-config-file=s'  => \$kernel_config_file,
118         '32-bit'                => \$opt_32bit,
119         'page-offset-32-bit=o'  => \$page_offset_32bit,
120 ) or help(1);
121
122 help(0) if ($help);
123
124 if ($input_raw) {
125         format_output($input_raw);
126         exit(0);
127 }
128
129 if (!$input_raw and ($squash_by_path or $squash_by_filename)) {
130         printf "\nSummary reporting only available with --input-raw=<file>\n";
131         printf "(First run scan with --output-raw=<file>.)\n";
132         exit(128);
133 }
134
135 if (!(is_supported_architecture() or $opt_32bit or $page_offset_32bit)) {
136         printf "\nScript does not support your architecture, sorry.\n";
137         printf "\nCurrently we support: \n\n";
138         foreach(@SUPPORTED_ARCHITECTURES) {
139                 printf "\t%s\n", $_;
140         }
141         printf("\n");
142
143         printf("If you are running a 32-bit architecture you may use:\n");
144         printf("\n\t--32-bit or --page-offset-32-bit=<page offset>\n\n");
145
146         my $archname = `uname -m`;
147         printf("Machine hardware name (`uname -m`): %s\n", $archname);
148
149         exit(129);
150 }
151
152 if ($output_raw) {
153         open my $fh, '>', $output_raw or die "$0: $output_raw: $!\n";
154         select $fh;
155 }
156
157 parse_dmesg();
158 walk(@DIRS);
159
160 exit 0;
161
162 sub dprint
163 {
164         printf(STDERR @_) if $debug;
165 }
166
167 sub is_supported_architecture
168 {
169         return (is_x86_64() or is_ppc64() or is_ix86_32());
170 }
171
172 sub is_32bit
173 {
174         # Allow --32-bit or --page-offset-32-bit to override
175         if ($opt_32bit or $page_offset_32bit) {
176                 return 1;
177         }
178
179         return is_ix86_32();
180 }
181
182 sub is_ix86_32
183 {
184        state $arch = `uname -m`;
185
186        chomp $arch;
187        if ($arch =~ m/i[3456]86/) {
188                return 1;
189        }
190        return 0;
191 }
192
193 sub is_arch
194 {
195        my ($desc) = @_;
196        my $arch = `uname -m`;
197
198        chomp $arch;
199        if ($arch eq $desc) {
200                return 1;
201        }
202        return 0;
203 }
204
205 sub is_x86_64
206 {
207         state $is = is_arch('x86_64');
208         return $is;
209 }
210
211 sub is_ppc64
212 {
213         state $is = is_arch('ppc64');
214         return $is;
215 }
216
217 # Gets config option value from kernel config file.
218 # Returns "" on error or if config option not found.
219 sub get_kernel_config_option
220 {
221         my ($option) = @_;
222         my $value = "";
223         my $tmp_file = "";
224         my @config_files;
225
226         # Allow --kernel-config-file to override.
227         if ($kernel_config_file ne "") {
228                 @config_files = ($kernel_config_file);
229         } elsif (-R "/proc/config.gz") {
230                 my $tmp_file = "/tmp/tmpkconf";
231
232                 if (system("gunzip < /proc/config.gz > $tmp_file")) {
233                         dprint("system(gunzip < /proc/config.gz) failed\n");
234                         return "";
235                 } else {
236                         @config_files = ($tmp_file);
237                 }
238         } else {
239                 my $file = '/boot/config-' . `uname -r`;
240                 chomp $file;
241                 @config_files = ($file, '/boot/config');
242         }
243
244         foreach my $file (@config_files) {
245                 dprint("parsing config file: $file\n");
246                 $value = option_from_file($option, $file);
247                 if ($value ne "") {
248                         last;
249                 }
250         }
251
252         if ($tmp_file ne "") {
253                 system("rm -f $tmp_file");
254         }
255
256         return $value;
257 }
258
259 # Parses $file and returns kernel configuration option value.
260 sub option_from_file
261 {
262         my ($option, $file) = @_;
263         my $str = "";
264         my $val = "";
265
266         open(my $fh, "<", $file) or return "";
267         while (my $line = <$fh> ) {
268                 if ($line =~ /^$option/) {
269                         ($str, $val) = split /=/, $line;
270                         chomp $val;
271                         last;
272                 }
273         }
274
275         close $fh;
276         return $val;
277 }
278
279 sub is_false_positive
280 {
281         my ($match) = @_;
282
283         if (is_32bit()) {
284                 return is_false_positive_32bit($match);
285         }
286
287         # 64 bit false positives.
288
289         if ($match =~ '\b(0x)?(f|F){16}\b' or
290             $match =~ '\b(0x)?0{16}\b') {
291                 return 1;
292         }
293
294         if (is_x86_64() and is_in_vsyscall_memory_region($match)) {
295                 return 1;
296         }
297
298         return 0;
299 }
300
301 sub is_false_positive_32bit
302 {
303        my ($match) = @_;
304        state $page_offset = get_page_offset();
305
306        if ($match =~ '\b(0x)?(f|F){8}\b') {
307                return 1;
308        }
309
310        if (hex($match) < $page_offset) {
311                return 1;
312        }
313
314        return 0;
315 }
316
317 # returns integer value
318 sub get_page_offset
319 {
320        my $page_offset;
321        my $default_offset = 0xc0000000;
322
323        # Allow --page-offset-32bit to override.
324        if ($page_offset_32bit != 0) {
325                return $page_offset_32bit;
326        }
327
328        $page_offset = get_kernel_config_option('CONFIG_PAGE_OFFSET');
329        if (!$page_offset) {
330                return $default_offset;
331        }
332        return $page_offset;
333 }
334
335 sub is_in_vsyscall_memory_region
336 {
337         my ($match) = @_;
338
339         my $hex = hex($match);
340         my $region_min = hex("0xffffffffff600000");
341         my $region_max = hex("0xffffffffff601000");
342
343         return ($hex >= $region_min and $hex <= $region_max);
344 }
345
346 # True if argument potentially contains a kernel address.
347 sub may_leak_address
348 {
349         my ($line) = @_;
350         my $address_re;
351
352         # Signal masks.
353         if ($line =~ '^SigBlk:' or
354             $line =~ '^SigIgn:' or
355             $line =~ '^SigCgt:') {
356                 return 0;
357         }
358
359         if ($line =~ '\bKEY=[[:xdigit:]]{14} [[:xdigit:]]{16} [[:xdigit:]]{16}\b' or
360             $line =~ '\b[[:xdigit:]]{14} [[:xdigit:]]{16} [[:xdigit:]]{16}\b') {
361                 return 0;
362         }
363
364         $address_re = get_address_re();
365         while ($line =~ /($address_re)/g) {
366                 if (!is_false_positive($1)) {
367                         return 1;
368                 }
369         }
370
371         return 0;
372 }
373
374 sub get_address_re
375 {
376         if (is_ppc64()) {
377                 return '\b(0x)?[89abcdef]00[[:xdigit:]]{13}\b';
378         } elsif (is_32bit()) {
379                 return '\b(0x)?[[:xdigit:]]{8}\b';
380         }
381
382         return get_x86_64_re();
383 }
384
385 sub get_x86_64_re
386 {
387         # We handle page table levels but only if explicitly configured using
388         # CONFIG_PGTABLE_LEVELS.  If config file parsing fails or config option
389         # is not found we default to using address regular expression suitable
390         # for 4 page table levels.
391         state $ptl = get_kernel_config_option('CONFIG_PGTABLE_LEVELS');
392
393         if ($ptl == 5) {
394                 return '\b(0x)?ff[[:xdigit:]]{14}\b';
395         }
396         return '\b(0x)?ffff[[:xdigit:]]{12}\b';
397 }
398
399 sub parse_dmesg
400 {
401         open my $cmd, '-|', 'dmesg';
402         while (<$cmd>) {
403                 if (may_leak_address($_)) {
404                         print 'dmesg: ' . $_;
405                 }
406         }
407         close $cmd;
408 }
409
410 # True if we should skip this path.
411 sub skip
412 {
413         my ($path) = @_;
414
415         foreach (@skip_abs) {
416                 return 1 if (/^$path$/);
417         }
418
419         my($filename, $dirs, $suffix) = fileparse($path);
420         foreach (@skip_any) {
421                 return 1 if (/^$filename$/);
422         }
423
424         return 0;
425 }
426
427 sub timed_parse_file
428 {
429         my ($file) = @_;
430
431         eval {
432                 local $SIG{ALRM} = sub { die "alarm\n" }; # NB: \n required.
433                 alarm $TIMEOUT;
434                 parse_file($file);
435                 alarm 0;
436         };
437
438         if ($@) {
439                 die unless $@ eq "alarm\n";     # Propagate unexpected errors.
440                 printf STDERR "timed out parsing: %s\n", $file;
441         }
442 }
443
444 sub parse_file
445 {
446         my ($file) = @_;
447
448         if (! -R $file) {
449                 return;
450         }
451
452         if (! -T $file) {
453                 return;
454         }
455
456         open my $fh, "<", $file or return;
457         while ( <$fh> ) {
458                 if (may_leak_address($_)) {
459                         print $file . ': ' . $_;
460                 }
461         }
462         close $fh;
463 }
464
465 # Checks if the actual path name is leaking a kernel address.
466 sub check_path_for_leaks
467 {
468         my ($path) = @_;
469
470         if (may_leak_address($path)) {
471                 printf("Path name may contain address: $path\n");
472         }
473 }
474
475 # Recursively walk directory tree.
476 sub walk
477 {
478         my @dirs = @_;
479
480         while (my $pwd = shift @dirs) {
481                 next if (!opendir(DIR, $pwd));
482                 my @files = readdir(DIR);
483                 closedir(DIR);
484
485                 foreach my $file (@files) {
486                         next if ($file eq '.' or $file eq '..');
487
488                         my $path = "$pwd/$file";
489                         next if (-l $path);
490
491                         # skip /proc/PID except /proc/1
492                         next if (($path =~ /^\/proc\/[0-9]+$/) &&
493                                  ($path !~ /^\/proc\/1$/));
494
495                         next if (skip($path));
496
497                         check_path_for_leaks($path);
498
499                         if (-d $path) {
500                                 push @dirs, $path;
501                                 next;
502                         }
503
504                         dprint("parsing: $path\n");
505                         timed_parse_file($path);
506                 }
507         }
508 }
509
510 sub format_output
511 {
512         my ($file) = @_;
513
514         # Default is to show raw results.
515         if ($raw or (!$squash_by_path and !$squash_by_filename)) {
516                 dump_raw_output($file);
517                 return;
518         }
519
520         my ($total, $dmesg, $paths, $files) = parse_raw_file($file);
521
522         printf "\nTotal number of results from scan (incl dmesg): %d\n", $total;
523
524         if (!$suppress_dmesg) {
525                 print_dmesg($dmesg);
526         }
527
528         if ($squash_by_filename) {
529                 squash_by($files, 'filename');
530         }
531
532         if ($squash_by_path) {
533                 squash_by($paths, 'path');
534         }
535 }
536
537 sub dump_raw_output
538 {
539         my ($file) = @_;
540
541         open (my $fh, '<', $file) or die "$0: $file: $!\n";
542         while (<$fh>) {
543                 if ($suppress_dmesg) {
544                         if ("dmesg:" eq substr($_, 0, 6)) {
545                                 next;
546                         }
547                 }
548                 print $_;
549         }
550         close $fh;
551 }
552
553 sub parse_raw_file
554 {
555         my ($file) = @_;
556
557         my $total = 0;          # Total number of lines parsed.
558         my @dmesg;              # dmesg output.
559         my %files;              # Unique filenames containing leaks.
560         my %paths;              # Unique paths containing leaks.
561
562         open (my $fh, '<', $file) or die "$0: $file: $!\n";
563         while (my $line = <$fh>) {
564                 $total++;
565
566                 if ("dmesg:" eq substr($line, 0, 6)) {
567                         push @dmesg, $line;
568                         next;
569                 }
570
571                 cache_path(\%paths, $line);
572                 cache_filename(\%files, $line);
573         }
574
575         return $total, \@dmesg, \%paths, \%files;
576 }
577
578 sub print_dmesg
579 {
580         my ($dmesg) = @_;
581
582         print "\ndmesg output:\n";
583
584         if (@$dmesg == 0) {
585                 print "<no results>\n";
586                 return;
587         }
588
589         foreach(@$dmesg) {
590                 my $index = index($_, ': ');
591                 $index += 2;    # skid ': '
592                 print substr($_, $index);
593         }
594 }
595
596 sub squash_by
597 {
598         my ($ref, $desc) = @_;
599
600         print "\nResults squashed by $desc (excl dmesg). ";
601         print "Displaying [<number of results> <$desc>], <example result>\n";
602
603         if (keys %$ref == 0) {
604                 print "<no results>\n";
605                 return;
606         }
607
608         foreach(keys %$ref) {
609                 my $lines = $ref->{$_};
610                 my $length = @$lines;
611                 printf "[%d %s] %s", $length, $_, @$lines[0];
612         }
613 }
614
615 sub cache_path
616 {
617         my ($paths, $line) = @_;
618
619         my $index = index($line, ': ');
620         my $path = substr($line, 0, $index);
621
622         $index += 2;            # skip ': '
623         add_to_cache($paths, $path, substr($line, $index));
624 }
625
626 sub cache_filename
627 {
628         my ($files, $line) = @_;
629
630         my $index = index($line, ': ');
631         my $path = substr($line, 0, $index);
632         my $filename = basename($path);
633
634         $index += 2;            # skip ': '
635         add_to_cache($files, $filename, substr($line, $index));
636 }
637
638 sub add_to_cache
639 {
640         my ($cache, $key, $value) = @_;
641
642         if (!$cache->{$key}) {
643                 $cache->{$key} = ();
644         }
645         push @{$cache->{$key}}, $value;
646 }