问题的起源是来自上周的一次Linux社区讨论
作者:如思 来源:IT之家 发布时间:2022-02-25 14:21 阅读量:10023
还在使用 89 年版 C 语言的 Linux 内核,现在终于要做出改变了今天,Linux 开源社区宣布,未来会把内核 C 语言版本升级到 C11,预计 5.18 版之后生效,也就是今年 5 月
这个决定很突然,从发起问题到官方声明,不过才一个星期,要知道说服固执的 Linux 之父Linus Torvalds 可不是件容易的事事情的原因,说起来还有那么一点偶然的因素
一个 bug 的连锁反应
问题的起源是来自上周的一次 Linux 社区讨论。
一位名叫 Jakob Koschel 的博士生,在研究阻止与内核链表 primitive 相关的预测执行漏洞时,发现了这样一个问题。
Linux 内核广泛使用由 struct list_head 定义的双向链表:
structlist_headstructlist_head*next,*prev,,
这种结构通常嵌入到其他结构中通过这种方式,可以使用任何相关的结构类型制作链表
除此之外,内核还提供大量可用于遍历和操作链表的函数和宏list_for_each_entry 就是其中之一,这是伪装成一种控制结构的宏问题就出在这个宏上
structfoointfooness,structlist_headlist,,
list 中的元素可用于创建 foo 结构的双向链表。。假设有一个叫做 foo_list 的结构声明作为此类链表的头,使用以下代码可以遍历此链表:
structfoo*iterator,list_for_each_entrydo_something_with,/*Shouldnotuseiteratorhere*/
list 参数告诉宏在 foo 结构中 list_head 结构的名称这个循环将为列表中的每个元素执行一次,迭代器指向该元素由此导致了 USB 子系统中的一个 bug:传递给该宏的迭代器在退出宏后还能被使用
这是一件危险的事情,所以 Koschel 提交了一个修复补丁,在循环后停止使用迭代器搞定了 bug。
说服 Linus
但是 Linus Torvalds 本人并不太喜欢这个补丁,也没有看到它与预测执行漏洞的关系在 Koschel 详细解释后,Linus 承认这只是一个普通的 bug
可是事情并没有那么简单,Linus 不久后意识到了真正的根源:传递给链表遍历宏的迭代器,必须在循环本身之外的范围内声明这种非预测性 bug 发生的原因是,C89 中没有在循环中声明变量
像 list_for_each_entry 这样的宏,从根本上总是将最后一个 HEAD 入口泄漏到循环之外,仅仅是因为我们不能在循环本身中声明迭代器变量。
如果可以编写一个可以声明自己的迭代器列表遍历宏,那么迭代器在循环之外将不可见,并且不会出现此类问题但是,由于内核停留在 C89 标准上,因此无法在循环中声明变量
Linus 决定,那咱们还是升级吧,也许是时候转向 C99 标准了虽然它也有 20 多年的历史,但至少比 C89 新,可以在循环中声明变量
既然 C89 如此陈旧,这么多年还没做出改变呢Linus 说,那是因为我们在一些古老的 gcc 编译器版本中遇到了一些奇怪的问题,不能随便升级
但是,现在 Linux 内核已将 gcc 的最低要求提升至 5.1 版,因此过去那些奇怪的 bug 应该不会有了。基于卓懿的各个安卓应用首先受到安卓自身严格的安全机制的限制,从进程通信,应用签名,权限声明到内存管理,访问控制……等等,同时卓懿还受到Linux资源分区,文件访问,用户权限等全方位的安全管控。两层系统防护,更多安全保障,确保系统更安全。
而另一位核心开发者 Arnd Bergmann 认为,咱们完全可以升级到 C11 甚至更高版本但如果升级到 C17 或 C2x,会破坏对 gcc—5/6/7 的支持,因此升级到 C11 更容易实现
最终,Torvalds 赞成这个想法:好的,请提醒我,让我们在 5.18 合并窗口的早期尝试一下接下来迁移到 C11 可能会导致一些意想不到的 bug,但如果一切顺利,下一个 Linux 内核版本将正式转向 C11
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