]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/commitdiff
cmd/go,cmd/link: prefer external linking when strange cgo flags seen
authorThan McIntosh <thanm@google.com>
Fri, 10 Mar 2023 15:29:38 +0000 (10:29 -0500)
committerThan McIntosh <thanm@google.com>
Tue, 14 Mar 2023 13:17:46 +0000 (13:17 +0000)
This patch changes the Go command to examine the set of compiler
flags feeding into the C compiler when packages that use cgo are built.
If any of a specific set of strange/dangerous flags are in use,
then the Go command generates a token file ("preferlinkext") and
embeds it into the compiled package's archive.

When the Go linker reads the archives of the packages feeding into the
link and detects a "preferlinkext" token, it will then use external
linking for the program by default (although this default can be
overridden with an explicit "-linkmode" flag).

The intent here is to avoid having to teach the Go linker's host object
reader to grok/understand the various odd symbols/sections/types that
can result from boutique flag use, but rather to just boot the objects
in question over to the C linker instead.

Updates #58619.
Updates #58620.
Updates #58848.

Change-Id: I56382dd305de8dac3841a7a7e664277826061eaa
Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/c/go/+/475375
Reviewed-by: Cherry Mui <cherryyz@google.com>
Reviewed-by: Bryan Mills <bcmills@google.com>
Run-TryBot: Than McIntosh <thanm@google.com>
TryBot-Result: Gopher Robot <gobot@golang.org>

src/cmd/go/internal/work/exec.go
src/cmd/go/internal/work/security.go
src/cmd/go/internal/work/security_test.go
src/cmd/go/scriptconds_test.go
src/cmd/go/testdata/script/README
src/cmd/go/testdata/script/cgo_suspect_flag_force_external.txt [new file with mode: 0644]
src/cmd/link/internal/ld/config.go
src/cmd/link/internal/ld/lib.go

index e3cd9972ee7cc2316f6bc9e7d438cf34a488cc89..55cd30bbd11fddad6cd236ce55f049faaaa1230c 100644 (file)
@@ -3146,6 +3146,36 @@ func (b *Builder) cgo(a *Action, cgoExe, objdir string, pcCFLAGS, pcLDFLAGS, cgo
                }
        }
 
+       // Scrutinize CFLAGS and related for flags that might cause
+       // problems if we are using internal linking (for example, use of
+       // plugins, LTO, etc) by calling a helper routine that builds on
+       // the existing CGO flags allow-lists. If we see anything
+       // suspicious, emit a special token file "preferlinkext" (known to
+       // the linker) in the object file to signal the that it should not
+       // try to link internally and should revert to external linking.
+       // The token we pass is a suggestion, not a mandate; if a user is
+       // explicitly asking for a specific linkmode via the "-linkmode"
+       // flag, the token will be ignored. NB: in theory we could ditch
+       // the token approach and just pass a flag to the linker when we
+       // eventually invoke it, and the linker flag could then be
+       // documented (although coming up with a simple explanation of the
+       // flag might be challenging). For more context see issues #58619,
+       // #58620, and #58848.
+       flagSources := []string{"CGO_CFLAGS", "CGO_CXXFLAGS", "CGO_FFLAGS"}
+       flagLists := [][]string{cgoCFLAGS, cgoCXXFLAGS, cgoFFLAGS}
+       if flagsNotCompatibleWithInternalLinking(flagSources, flagLists) {
+               tokenFile := objdir + "preferlinkext"
+               if cfg.BuildN || cfg.BuildX {
+                       b.Showcmd("", "echo > %s", tokenFile)
+               }
+               if !cfg.BuildN {
+                       if err := os.WriteFile(tokenFile, nil, 0666); err != nil {
+                               return nil, nil, err
+                       }
+               }
+               outObj = append(outObj, tokenFile)
+       }
+
        if cfg.BuildMSan {
                cgoCFLAGS = append([]string{"-fsanitize=memory"}, cgoCFLAGS...)
                cgoLDFLAGS = append([]string{"-fsanitize=memory"}, cgoLDFLAGS...)
@@ -3395,6 +3425,24 @@ func (b *Builder) cgo(a *Action, cgoExe, objdir string, pcCFLAGS, pcLDFLAGS, cgo
        return outGo, outObj, nil
 }
 
+// flagsNotCompatibleWithInternalLinking scans the list of cgo
+// compiler flags (C/C++/Fortran) looking for flags that might cause
+// problems if the build in question uses internal linking. The
+// primary culprits are use of plugins or use of LTO, but we err on
+// the side of caution, supporting only those flags that are on the
+// allow-list for safe flags from security perspective. Return is TRUE
+// if a sensitive flag is found, FALSE otherwise.
+func flagsNotCompatibleWithInternalLinking(sourceList []string, flagListList [][]string) bool {
+       for i := range sourceList {
+               sn := sourceList[i]
+               fll := flagListList[i]
+               if err := checkCompilerFlagsForInternalLink(sn, sn, fll); err != nil {
+                       return true
+               }
+       }
+       return false
+}
+
 // dynimport creates a Go source file named importGo containing
 // //go:cgo_import_dynamic directives for each symbol or library
 // dynamically imported by the object files outObj.
index 0bf8763543b14e458f3ccadf68afb06b58671671..f4f1880c846aec7c7b3d7bd9f5b819d05b2320c6 100644 (file)
@@ -230,32 +230,55 @@ var validLinkerFlagsWithNextArg = []string{
 }
 
 func checkCompilerFlags(name, source string, list []string) error {
-       return checkFlags(name, source, list, validCompilerFlags, validCompilerFlagsWithNextArg)
+       checkOverrides := true
+       return checkFlags(name, source, list, validCompilerFlags, validCompilerFlagsWithNextArg, checkOverrides)
 }
 
 func checkLinkerFlags(name, source string, list []string) error {
-       return checkFlags(name, source, list, validLinkerFlags, validLinkerFlagsWithNextArg)
+       checkOverrides := true
+       return checkFlags(name, source, list, validLinkerFlags, validLinkerFlagsWithNextArg, checkOverrides)
 }
 
-func checkFlags(name, source string, list []string, valid []*lazyregexp.Regexp, validNext []string) error {
+// checkCompilerFlagsForInternalLink returns an error if 'list'
+// contains a flag or flags that may not be fully supported by
+// internal linking (meaning that we should punt the link to the
+// external linker).
+func checkCompilerFlagsForInternalLink(name, source string, list []string) error {
+       checkOverrides := false
+       if err := checkFlags(name, source, list, validCompilerFlags, validCompilerFlagsWithNextArg, checkOverrides); err != nil {
+               return err
+       }
+       // Currently the only flag on the allow list that causes problems
+       // for the linker is "-flto"; check for it manually here.
+       for _, fl := range list {
+               if strings.HasPrefix(fl, "-flto") {
+                       return fmt.Errorf("flag %q triggers external linking", fl)
+               }
+       }
+       return nil
+}
+
+func checkFlags(name, source string, list []string, valid []*lazyregexp.Regexp, validNext []string, checkOverrides bool) error {
        // Let users override rules with $CGO_CFLAGS_ALLOW, $CGO_CFLAGS_DISALLOW, etc.
        var (
                allow    *regexp.Regexp
                disallow *regexp.Regexp
        )
-       if env := cfg.Getenv("CGO_" + name + "_ALLOW"); env != "" {
-               r, err := regexp.Compile(env)
-               if err != nil {
-                       return fmt.Errorf("parsing $CGO_%s_ALLOW: %v", name, err)
+       if checkOverrides {
+               if env := cfg.Getenv("CGO_" + name + "_ALLOW"); env != "" {
+                       r, err := regexp.Compile(env)
+                       if err != nil {
+                               return fmt.Errorf("parsing $CGO_%s_ALLOW: %v", name, err)
+                       }
+                       allow = r
                }
-               allow = r
-       }
-       if env := cfg.Getenv("CGO_" + name + "_DISALLOW"); env != "" {
-               r, err := regexp.Compile(env)
-               if err != nil {
-                       return fmt.Errorf("parsing $CGO_%s_DISALLOW: %v", name, err)
+               if env := cfg.Getenv("CGO_" + name + "_DISALLOW"); env != "" {
+                       r, err := regexp.Compile(env)
+                       if err != nil {
+                               return fmt.Errorf("parsing $CGO_%s_DISALLOW: %v", name, err)
+                       }
+                       disallow = r
                }
-               disallow = r
        }
 
 Args:
index d2aeb54e0cea144155a0beba516be273418aabe6..8cecc74eae3cce5c185a0786cfcefffc63b927bd 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@ package work
 
 import (
        "os"
+       "strings"
        "testing"
 )
 
@@ -28,6 +29,7 @@ var goodCompilerFlags = [][]string{
        {"-Wp,-Ufoo"},
        {"-Wp,-Dfoo1"},
        {"-Wp,-Ufoo1"},
+       {"-flto"},
        {"-fobjc-arc"},
        {"-fno-objc-arc"},
        {"-fomit-frame-pointer"},
@@ -278,3 +280,34 @@ func TestCheckFlagAllowDisallow(t *testing.T) {
                t.Fatalf("missing error for -fplugin=lint.so: %v", err)
        }
 }
+
+func TestCheckCompilerFlagsForInternalLink(t *testing.T) {
+       // Any "bad" compiler flag should trigger external linking.
+       for _, f := range badCompilerFlags {
+               if err := checkCompilerFlagsForInternalLink("test", "test", f); err == nil {
+                       t.Errorf("missing error for %q", f)
+               }
+       }
+
+       // All "good" compiler flags should not trigger external linking,
+       // except for anything that begins with "-flto".
+       for _, f := range goodCompilerFlags {
+               foundLTO := false
+               for _, s := range f {
+                       if strings.Contains(s, "-flto") {
+                               foundLTO = true
+                       }
+               }
+               if err := checkCompilerFlagsForInternalLink("test", "test", f); err != nil {
+                       // expect error for -flto
+                       if !foundLTO {
+                               t.Errorf("unexpected error for %q: %v", f, err)
+                       }
+               } else {
+                       // expect no error for everything else
+                       if foundLTO {
+                               t.Errorf("missing error for %q: %v", f, err)
+                       }
+               }
+       }
+}
index 5536be47531789821d2c84f9b1fb3e729b62ec20..c57d55a3d172132d8f1448e85a3f7e50d9d15442 100644 (file)
@@ -49,6 +49,7 @@ func scriptConditions() map[string]script.Cond {
        add("link", lazyBool("testenv.HasLink()", testenv.HasLink))
        add("mismatched-goroot", script.Condition("test's GOROOT_FINAL does not match the real GOROOT", isMismatchedGoroot))
        add("msan", sysCondition("-msan", platform.MSanSupported, true))
+       add("cgolinkext", script.BoolCondition("platform requires external linking for cgo", platform.MustLinkExternal(cfg.Goos, cfg.Goarch, true)))
        add("net", lazyBool("testenv.HasExternalNetwork()", testenv.HasExternalNetwork))
        add("race", sysCondition("-race", platform.RaceDetectorSupported, true))
        add("symlink", lazyBool("testenv.HasSymlink()", testenv.HasSymlink))
index 7b747994c62adeaf7eba3dfeec554cadf1ce34b4..349ba972fb692d6464eb2057475819404841a4cf 100644 (file)
@@ -382,6 +382,8 @@ The available conditions are:
        $WORK filesystem is case-sensitive
 [cgo]
        host CGO_ENABLED
+[cgolinkext]
+       platform requires external linking for cgo
 [compiler:*]
        runtime.Compiler == <suffix>
 [cross]
diff --git a/src/cmd/go/testdata/script/cgo_suspect_flag_force_external.txt b/src/cmd/go/testdata/script/cgo_suspect_flag_force_external.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fbe8236
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,155 @@
+# Test case to verify that when we have a package that uses CGO in
+# combination with selected "unusual" flags (involving plugins, LTO)
+# that we force external linking.  See related
+# issues 58619,  58620, and 58848.
+
+[compiler:gccgo] skip # only external linking for gccgo
+
+# This test requires external linking, so use cgo as a proxy
+[!cgo] skip
+
+# Here we build three program: one with explicit CGO use, one with no
+# CGO use, and one that uses a stdlib package ("runtime/cgo") that has
+# CGO in it. It used to be that only the explicit use of CGO would
+# trigger external linking, and that the program that only used
+# "runtime/cgo" would always be handled with internal linking. This caused
+# issues when users included odd/unusual flags (ex: -fplugin, -flto)
+# in CGO_CFLAGS, causing the Go linker to have to read and interpret
+# non-standard host objects.
+#
+# As of 1.21 we continue to use internal linking for programs whose
+# CGO use comes ony from stdlib packages in the absence of any flag
+# funny business, however if the Go command sees flags that may be suspicious,
+# it signals the Go linker to invoke the external linker.
+
+# The next few tests run builds passing "-n" to the Go command, then
+# checking the output to see if the Go command is trying to pass a
+# "preferlinkext" token to the linker to request external linking.
+
+#-----------------------
+
+# Use a fresh GOCACHE for these next steps, so as to have the real
+# actions for the runtime/cgo package appear in the "-n -x" output.
+env GOCACHE=$WORK/gocache
+mkdir $GOCACHE
+
+# First build: there is no CGO in use, so no token should be present regardless
+# of weird CGO flags.
+go build -x -n -o dummy.exe ./noUseOfCgo
+! stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=-flto
+go build -x -n -o dummy.exe ./noUseOfCgo
+! stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=
+
+# Second build uses CGO, so we expect to see the token present in the
+# -n output only when strange flags are used.
+go build -x -n -o dummy.exe ./usesInternalCgo
+! stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=-flto
+go build -x -n -o dummy.exe ./usesInternalCgo
+stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=-fplugin
+go build -x -n -o dummy.exe ./usesInternalCgo
+stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=-fprofile-instr-generate
+go build -x -n -o dummy.exe ./usesInternalCgo
+stderr preferlinkext
+env CGO_CFLAGS=
+
+[short] skip
+
+# In the remaining tests below we do actual builds (without -n) to
+# verify that the Go linker is going the right thing in addition to the
+# Go command. Here the idea is to pass "-tmpdir" to the linker, then
+# check after the link is done for the presence of the file
+# <tmpdir>/go.o, which the Go linker creates prior to kicking off the
+# external linker.
+
+mkdir tmp1
+mkdir tmp2
+mkdir tmp3
+mkdir tmp4
+mkdir tmp5
+
+# First build: no external linking expected
+go build -ldflags=-tmpdir=tmp1 -o $devnull ./noUseOfCgo &
+
+# Second build: using only "runtime/cgo", expect internal linking.
+go build -ldflags=-tmpdir=tmp2 -o $devnull ./usesInternalCgo &
+
+# Third build: program uses only "runtime/cgo", so we would normally
+# expect internal linking, except that cflags contain suspicious entries
+# (in this case, a flag that does not appear on the allow list).
+env CGO_CFLAGS=-fmerge-all-constants
+env CGO_LDFLAGS=-fmerge-all-constants
+go build -ldflags=-tmpdir=tmp3 -o $devnull ./usesInternalCgo &
+env CGO_CFLAGS=
+env CGO_LDFLAGS=
+
+# Fourth build: explicit CGO, expect external linking.
+go build -ldflags=-tmpdir=tmp4 -o $devnull ./usesExplicitCgo &
+
+# Fifth build: explicit CGO, but we specifically asked for internal linking
+# via a flag, so using internal linking it is.
+[cgolinkext] go list ./usesInternalCgo
+[!cgolinkext] go build '-ldflags=-tmpdir=tmp5 -linkmode=internal' -o $devnull ./usesInternalCgo &
+
+wait
+
+# Check first build: no external linking expected
+! exists tmp1/go.o
+
+# Check second build: using only "runtime/cgo", expect internal linking.
+[!cgolinkext] ! exists tmp2/go.o
+[cgolinkext] exists tmp2/go.o
+
+# Check third build: has suspicious flag.
+exists tmp3/go.o
+
+# Fourth build: explicit CGO, expect external linking.
+exists tmp4/go.o
+
+# Fifth build: explicit CGO, -linkmode=internal.
+! exists tmp5/go.o
+
+-- go.mod --
+
+module cgo.example
+
+go 1.20
+
+-- noUseOfCgo/main.go --
+
+package main
+
+func main() {
+       println("clean as a whistle")
+}
+
+-- usesInternalCgo/main.go --
+
+package main
+
+import (
+       "runtime/cgo"
+)
+
+func main() {
+       q := "hello"
+       h := cgo.NewHandle(q)
+       h.Delete()
+}
+
+-- usesExplicitCgo/main.go --
+
+package main
+
+/*
+int meaningOfLife() { return 42; }
+*/
+import "C"
+
+func main() {
+     println(C.meaningOfLife())
+}
index 7cce28dac5205911df458e27f1897271f027befc..c0484d6c39d3ea83bc0977013c67aa7f89f5c3e9 100644 (file)
@@ -198,7 +198,11 @@ func determineLinkMode(ctxt *Link) {
                        ctxt.LinkMode = LinkExternal
                        via = "via GO_EXTLINK_ENABLED "
                default:
-                       if extNeeded || (iscgo && externalobj) {
+                       preferExternal := len(preferlinkext) != 0
+                       if preferExternal && ctxt.Debugvlog > 0 {
+                               ctxt.Logf("external linking prefer list is %v\n", preferlinkext)
+                       }
+                       if extNeeded || (iscgo && (externalobj || preferExternal)) {
                                ctxt.LinkMode = LinkExternal
                        } else {
                                ctxt.LinkMode = LinkInternal
index b64176e35dd1c3783b08b5649d1fed23ca7cdfac..02c6908407bdf408e2ca0c34632415932bec10a1 100644 (file)
@@ -341,6 +341,12 @@ var (
        // any of these objects, we must link externally. Issue 52863.
        dynimportfail []string
 
+       // preferlinkext is a list of packages for which the Go command
+       // noticed use of peculiar C flags. If we see any of these,
+       // default to linking externally unless overridden by the
+       // user. See issues #58619, #58620, and #58848.
+       preferlinkext []string
+
        // unknownObjFormat is set to true if we see an object whose
        // format we don't recognize.
        unknownObjFormat = false
@@ -1086,6 +1092,13 @@ func loadobjfile(ctxt *Link, lib *sym.Library) {
                if arhdr.name == "dynimportfail" {
                        dynimportfail = append(dynimportfail, lib.Pkg)
                }
+               if arhdr.name == "preferlinkext" {
+                       // Ignore this directive if -linkmode has been
+                       // set explicitly.
+                       if ctxt.LinkMode == LinkAuto {
+                               preferlinkext = append(preferlinkext, lib.Pkg)
+                       }
+               }
 
                // Skip other special (non-object-file) sections that
                // build tools may have added. Such sections must have