src/shims/env.rs

   1 use std::ffi::{OsString, OsStr};
   2 use std::env;
   3 use std::convert::TryFrom;
   4
   5 use crate::stacked_borrows::Tag;
   6 use crate::rustc_target::abi::LayoutOf;
   7 use crate::*;
   8
   9 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
  10 use rustc_middle::ty::layout::Size;
  11 use rustc_mir::interpret::Pointer;
  12
  13 /// Check whether an operation that writes to a target buffer was successful.
  14 /// Accordingly select return value.
  15 /// Local helper function to be used in Windows shims.
  16 fn windows_check_buffer_size((success, len): (bool, u64)) -> u32 {
  17     if success {
  18         // If the function succeeds, the return value is the number of characters stored in the target buffer,
  19         // not including the terminating null character.
  20         u32::try_from(len).unwrap()
  21     } else {
  22         // If the target buffer was not large enough to hold the data, the return value is the buffer size, in characters,
  23         // required to hold the string and its terminating null character.
  24         u32::try_from(len.checked_add(1).unwrap()).unwrap()
  25     }
  26 }
  27
  28 #[derive(Default)]
  29 pub struct EnvVars<'tcx> {
  30     /// Stores pointers to the environment variables. These variables must be stored as
  31     /// null-terminated target strings (c_str or wide_str) with the `"{name}={value}"` format.
  32     map: FxHashMap<OsString, Pointer<Tag>>,
  33
  34     /// Place where the `environ` static is stored. Lazily initialized, but then never changes.
  35     pub(crate) environ: Option<MPlaceTy<'tcx, Tag>>,
  36 }
  37
  38 impl<'tcx> EnvVars<'tcx> {
  39     pub(crate) fn init<'mir>(
  40         ecx: &mut InterpCx<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
  41         mut excluded_env_vars: Vec<String>,
  42     ) -> InterpResult<'tcx> {
  43         let target_os = ecx.tcx.sess.target.target.target_os.as_str();
  44         if target_os == "windows" {
  45             // Temporary hack: Exclude `TERM` var to avoid terminfo trying to open the termcap file.
  46             // Can be removed once https://github.com/rust-lang/miri/issues/1013 is resolved.
  47             excluded_env_vars.push("TERM".to_owned());
  48         }
  49
  50         if ecx.machine.communicate {
  51             for (name, value) in env::vars() {
  52                 if !excluded_env_vars.contains(&name) {
  53                     let var_ptr = match target_os {
  54                         "linux" | "macos" => alloc_env_var_as_c_str(name.as_ref(), value.as_ref(), ecx)?,
  55                         "windows" => alloc_env_var_as_wide_str(name.as_ref(), value.as_ref(), ecx)?,
  56                         unsupported => throw_unsup_format!("environment support for target OS `{}` not yet available", unsupported),
  57                     };
  58                     ecx.machine.env_vars.map.insert(OsString::from(name), var_ptr);
  59                 }
  60             }
  61         }
  62         ecx.update_environ()
  63     }
  64
  65     pub(crate) fn cleanup<'mir>(
  66         ecx: &mut InterpCx<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
  67     ) -> InterpResult<'tcx> {
  68         // Deallocate individual env vars.
  69         for (_name, ptr) in ecx.machine.env_vars.map.drain() {
  70             ecx.memory.deallocate(ptr, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
  71         }
  72         // Deallocate environ var list.
  73         let environ = ecx.machine.env_vars.environ.unwrap();
  74         let old_vars_ptr = ecx.read_scalar(environ.into())?.not_undef()?;
  75         ecx.memory.deallocate(ecx.force_ptr(old_vars_ptr)?, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
  76         Ok(())
  77     }
  78 }
  79
  80 fn alloc_env_var_as_c_str<'mir, 'tcx>(
  81     name: &OsStr,
  82     value: &OsStr,
  83     ecx: &mut InterpCx<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
  84 ) -> InterpResult<'tcx, Pointer<Tag>> {
  85     let mut name_osstring = name.to_os_string();
  86     name_osstring.push("=");
  87     name_osstring.push(value);
  88     Ok(ecx.alloc_os_str_as_c_str(name_osstring.as_os_str(), MiriMemoryKind::Env.into()))
  89 }
  90
  91 fn alloc_env_var_as_wide_str<'mir, 'tcx>(
  92     name: &OsStr,
  93     value: &OsStr,
  94     ecx: &mut InterpCx<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
  95 ) -> InterpResult<'tcx, Pointer<Tag>> {
  96     let mut name_osstring = name.to_os_string();
  97     name_osstring.push("=");
  98     name_osstring.push(value);
  99     Ok(ecx.alloc_os_str_as_wide_str(name_osstring.as_os_str(), MiriMemoryKind::Env.into()))
 100 }
 101
 102 impl<'mir, 'tcx> EvalContextExt<'mir, 'tcx> for crate::MiriEvalContext<'mir, 'tcx> {}
 103 pub trait EvalContextExt<'mir, 'tcx: 'mir>: crate::MiriEvalContextExt<'mir, 'tcx> {
 104     fn getenv(&mut self, name_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, Scalar<Tag>> {
 105         let this = self.eval_context_mut();
 106         let target_os = &this.tcx.sess.target.target.target_os;
 107         assert!(target_os == "linux" || target_os == "macos", "`getenv` is only available for the UNIX target family");
 108
 109         let name_ptr = this.read_scalar(name_op)?.not_undef()?;
 110         let name = this.read_os_str_from_c_str(name_ptr)?;
 111         Ok(match this.machine.env_vars.map.get(name) {
 112             Some(var_ptr) => {
 113                 // The offset is used to strip the "{name}=" part of the string.
 114                 Scalar::from(var_ptr.offset(Size::from_bytes(u64::try_from(name.len()).unwrap().checked_add(1).unwrap()), this)?)
 115             }
 116             None => Scalar::null_ptr(&*this.tcx),
 117         })
 118     }
 119
 120     #[allow(non_snake_case)]
 121     fn GetEnvironmentVariableW(
 122         &mut self,
 123         name_op: OpTy<'tcx, Tag>,  // LPCWSTR
 124         buf_op: OpTy<'tcx, Tag>,   // LPWSTR
 125         size_op: OpTy<'tcx, Tag>,  // DWORD
 126     ) -> InterpResult<'tcx, u32> { // Returns DWORD (u32 in Windows)
 127         let this = self.eval_context_mut();
 128         this.assert_target_os("windows", "GetEnvironmentVariableW");
 129
 130         let name_ptr = this.read_scalar(name_op)?.not_undef()?;
 131         let name = this.read_os_str_from_wide_str(name_ptr)?;
 132         Ok(match this.machine.env_vars.map.get(&name) {
 133             Some(var_ptr) => {
 134                 // The offset is used to strip the "{name}=" part of the string.
 135                 let name_offset_bytes =
 136                     u64::try_from(name.len()).unwrap().checked_add(1).unwrap().checked_mul(2).unwrap();
 137                 let var_ptr = Scalar::from(var_ptr.offset(Size::from_bytes(name_offset_bytes), this)?);
 138                 let var = this.read_os_str_from_wide_str(var_ptr)?;
 139
 140                 let buf_ptr = this.read_scalar(buf_op)?.not_undef()?;
 141                 // `buf_size` represents the size in characters.
 142                 let buf_size = u64::from(this.read_scalar(size_op)?.to_u32()?);
 143                 windows_check_buffer_size(this.write_os_str_to_wide_str(&var, buf_ptr, buf_size)?)
 144             }
 145             None => {
 146                 let envvar_not_found = this.eval_windows("c", "ERROR_ENVVAR_NOT_FOUND")?;
 147                 this.set_last_error(envvar_not_found)?;
 148                 0 // return zero upon failure
 149             }
 150         })
 151     }
 152
 153     #[allow(non_snake_case)]
 154     fn GetEnvironmentStringsW(&mut self) -> InterpResult<'tcx, Scalar<Tag>> {
 155         let this = self.eval_context_mut();
 156         this.assert_target_os("windows", "GetEnvironmentStringsW");
 157
 158         // Info on layout of environment blocks in Windows:
 159         // https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/procthread/environment-variables
 160         let mut env_vars = std::ffi::OsString::new();
 161         for &item in this.machine.env_vars.map.values() {
 162             let env_var = this.read_os_str_from_wide_str(Scalar::from(item))?;
 163             env_vars.push(env_var);
 164             env_vars.push("\0");
 165         }
 166         // Allocate environment block & Store environment variables to environment block.
 167         // Final null terminator(block terminator) is added by `alloc_os_str_to_wide_str`.
 168         let envblock_ptr = this.alloc_os_str_as_wide_str(&env_vars, MiriMemoryKind::Env.into());
 169         // If the function succeeds, the return value is a pointer to the environment block of the current process.
 170         Ok(envblock_ptr.into())
 171     }
 172
 173     #[allow(non_snake_case)]
 174     fn FreeEnvironmentStringsW(&mut self, env_block_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 175         let this = self.eval_context_mut();
 176         this.assert_target_os("windows", "FreeEnvironmentStringsW");
 177
 178         let env_block_ptr = this.read_scalar(env_block_op)?.not_undef()?;
 179         let result = this.memory.deallocate(this.force_ptr(env_block_ptr)?, None, MiriMemoryKind::Env.into());
 180         // If the function succeeds, the return value is nonzero.
 181         Ok(result.is_ok() as i32)
 182     }
 183
 184     fn setenv(
 185         &mut self,
 186         name_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 187         value_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 188     ) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 189         let mut this = self.eval_context_mut();
 190         let target_os = &this.tcx.sess.target.target.target_os;
 191         assert!(target_os == "linux" || target_os == "macos", "`setenv` is only available for the UNIX target family");
 192
 193         let name_ptr = this.read_scalar(name_op)?.not_undef()?;
 194         let value_ptr = this.read_scalar(value_op)?.not_undef()?;
 195
 196         let mut new = None;
 197         if !this.is_null(name_ptr)? {
 198             let name = this.read_os_str_from_c_str(name_ptr)?;
 199             if !name.is_empty() && !name.to_string_lossy().contains('=') {
 200                 let value = this.read_os_str_from_c_str(value_ptr)?;
 201                 new = Some((name.to_owned(), value.to_owned()));
 202             }
 203         }
 204         if let Some((name, value)) = new {
 205             let var_ptr = alloc_env_var_as_c_str(&name, &value, &mut this)?;
 206             if let Some(var) = this.machine.env_vars.map.insert(name, var_ptr) {
 207                 this.memory
 208                     .deallocate(var, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
 209             }
 210             this.update_environ()?;
 211             Ok(0) // return zero on success
 212         } else {
 213             // name argument is a null pointer, points to an empty string, or points to a string containing an '=' character.
 214             let einval = this.eval_libc("EINVAL")?;
 215             this.set_last_error(einval)?;
 216             Ok(-1)
 217         }
 218     }
 219
 220     #[allow(non_snake_case)]
 221     fn SetEnvironmentVariableW(
 222         &mut self,
 223         name_op: OpTy<'tcx, Tag>,  // LPCWSTR
 224         value_op: OpTy<'tcx, Tag>, // LPCWSTR
 225     ) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 226         let mut this = self.eval_context_mut();
 227         this.assert_target_os("windows", "SetEnvironmentVariableW");
 228
 229         let name_ptr = this.read_scalar(name_op)?.not_undef()?;
 230         let value_ptr = this.read_scalar(value_op)?.not_undef()?;
 231
 232         if this.is_null(name_ptr)? {
 233             // ERROR CODE is not clearly explained in docs.. For now, throw UB instead.
 234             throw_ub_format!("pointer to environment variable name is NULL");
 235         }
 236
 237         let name = this.read_os_str_from_wide_str(name_ptr)?;
 238         if name.is_empty() {
 239             throw_unsup_format!("environment variable name is an empty string");
 240         } else if name.to_string_lossy().contains('=') {
 241             throw_unsup_format!("environment variable name contains '='");
 242         } else if this.is_null(value_ptr)? {
 243             // Delete environment variable `{name}`
 244             if let Some(var) = this.machine.env_vars.map.remove(&name) {
 245                 this.memory.deallocate(var, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
 246                 this.update_environ()?;
 247             }
 248             Ok(1) // return non-zero on success
 249         } else {
 250             let value = this.read_os_str_from_wide_str(value_ptr)?;
 251             let var_ptr = alloc_env_var_as_wide_str(&name, &value, &mut this)?;
 252             if let Some(var) = this.machine.env_vars.map.insert(name, var_ptr) {
 253                 this.memory
 254                     .deallocate(var, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
 255             }
 256             this.update_environ()?;
 257             Ok(1) // return non-zero on success
 258         }
 259     }
 260
 261     fn unsetenv(&mut self, name_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 262         let this = self.eval_context_mut();
 263         let target_os = &this.tcx.sess.target.target.target_os;
 264         assert!(target_os == "linux" || target_os == "macos", "`unsetenv` is only available for the UNIX target family");
 265
 266         let name_ptr = this.read_scalar(name_op)?.not_undef()?;
 267         let mut success = None;
 268         if !this.is_null(name_ptr)? {
 269             let name = this.read_os_str_from_c_str(name_ptr)?.to_owned();
 270             if !name.is_empty() && !name.to_string_lossy().contains('=') {
 271                 success = Some(this.machine.env_vars.map.remove(&name));
 272             }
 273         }
 274         if let Some(old) = success {
 275             if let Some(var) = old {
 276                 this.memory
 277                     .deallocate(var, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
 278             }
 279             this.update_environ()?;
 280             Ok(0)
 281         } else {
 282             // name argument is a null pointer, points to an empty string, or points to a string containing an '=' character.
 283             let einval = this.eval_libc("EINVAL")?;
 284             this.set_last_error(einval)?;
 285             Ok(-1)
 286         }
 287     }
 288
 289     fn getcwd(
 290         &mut self,
 291         buf_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 292         size_op: OpTy<'tcx, Tag>,
 293     ) -> InterpResult<'tcx, Scalar<Tag>> {
 294         let this = self.eval_context_mut();
 295         let target_os = &this.tcx.sess.target.target.target_os;
 296         assert!(target_os == "linux" || target_os == "macos", "`getcwd` is only available for the UNIX target family");
 297
 298         this.check_no_isolation("getcwd")?;
 299
 300         let buf = this.read_scalar(buf_op)?.not_undef()?;
 301         let size = this.read_scalar(size_op)?.to_machine_usize(&*this.tcx)?;
 302         // If we cannot get the current directory, we return null
 303         match env::current_dir() {
 304             Ok(cwd) => {
 305                 if this.write_path_to_c_str(&cwd, buf, size)?.0 {
 306                     return Ok(buf);
 307                 }
 308                 let erange = this.eval_libc("ERANGE")?;
 309                 this.set_last_error(erange)?;
 310             }
 311             Err(e) => this.set_last_error_from_io_error(e)?,
 312         }
 313         Ok(Scalar::null_ptr(&*this.tcx))
 314     }
 315
 316     #[allow(non_snake_case)]
 317     fn GetCurrentDirectoryW(
 318         &mut self,
 319         size_op: OpTy<'tcx, Tag>, // DWORD
 320         buf_op: OpTy<'tcx, Tag>,  // LPTSTR
 321     ) -> InterpResult<'tcx, u32> {
 322         let this = self.eval_context_mut();
 323         this.assert_target_os("windows", "GetCurrentDirectoryW");
 324
 325         this.check_no_isolation("GetCurrentDirectoryW")?;
 326
 327         let size = u64::from(this.read_scalar(size_op)?.to_u32()?);
 328         let buf = this.read_scalar(buf_op)?.not_undef()?;
 329
 330         // If we cannot get the current directory, we return 0
 331         match env::current_dir() {
 332             Ok(cwd) =>
 333                 return Ok(windows_check_buffer_size(this.write_path_to_wide_str(&cwd, buf, size)?)),
 334             Err(e) => this.set_last_error_from_io_error(e)?,
 335         }
 336         Ok(0)
 337     }
 338
 339     fn chdir(&mut self, path_op: OpTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx, i32> {
 340         let this = self.eval_context_mut();
 341         let target_os = &this.tcx.sess.target.target.target_os;
 342         assert!(target_os == "linux" || target_os == "macos", "`getcwd` is only available for the UNIX target family");
 343
 344         this.check_no_isolation("chdir")?;
 345
 346         let path = this.read_path_from_c_str(this.read_scalar(path_op)?.not_undef()?)?;
 347
 348         match env::set_current_dir(path) {
 349             Ok(()) => Ok(0),
 350             Err(e) => {
 351                 this.set_last_error_from_io_error(e)?;
 352                 Ok(-1)
 353             }
 354         }
 355     }
 356
 357     #[allow(non_snake_case)]
 358     fn SetCurrentDirectoryW (
 359         &mut self,
 360         path_op: OpTy<'tcx, Tag>   // LPCTSTR
 361     ) -> InterpResult<'tcx, i32> { // Returns BOOL (i32 in Windows)
 362         let this = self.eval_context_mut();
 363         this.assert_target_os("windows", "SetCurrentDirectoryW");
 364
 365         this.check_no_isolation("SetCurrentDirectoryW")?;
 366
 367         let path = this.read_path_from_wide_str(this.read_scalar(path_op)?.not_undef()?)?;
 368
 369         match env::set_current_dir(path) {
 370             Ok(()) => Ok(1),
 371             Err(e) => {
 372                 this.set_last_error_from_io_error(e)?;
 373                 Ok(0)
 374             }
 375         }
 376     }
 377
 378     /// Updates the `environ` static.
 379     /// The first time it gets called, also initializes `extra.environ`.
 380     fn update_environ(&mut self) -> InterpResult<'tcx> {
 381         let this = self.eval_context_mut();
 382         // Deallocate the old environ list, if any.
 383         if let Some(environ) = this.machine.env_vars.environ {
 384             let old_vars_ptr = this.read_scalar(environ.into())?.not_undef()?;
 385             this.memory.deallocate(this.force_ptr(old_vars_ptr)?, None, MiriMemoryKind::Env.into())?;
 386         } else {
 387             // No `environ` allocated yet, let's do that.
 388             // This is memory backing an extern static, hence `Machine`, not `Env`.
 389             let layout = this.layout_of(this.tcx.types.usize)?;
 390             let place = this.allocate(layout, MiriMemoryKind::Machine.into());
 391             this.machine.env_vars.environ = Some(place);
 392         }
 393
 394         // Collect all the pointers to each variable in a vector.
 395         let mut vars: Vec<Scalar<Tag>> = this.machine.env_vars.map.values().map(|&ptr| ptr.into()).collect();
 396         // Add the trailing null pointer.
 397         vars.push(Scalar::null_ptr(this));
 398         // Make an array with all these pointers inside Miri.
 399         let tcx = this.tcx;
 400         let vars_layout =
 401             this.layout_of(tcx.mk_array(tcx.types.usize, u64::try_from(vars.len()).unwrap()))?;
 402         let vars_place = this.allocate(vars_layout, MiriMemoryKind::Env.into());
 403         for (idx, var) in vars.into_iter().enumerate() {
 404             let place = this.mplace_field(vars_place, idx)?;
 405             this.write_scalar(var, place.into())?;
 406         }
 407         this.write_scalar(
 408             vars_place.ptr,
 409             this.machine.env_vars.environ.unwrap().into(),
 410         )?;
 411
 412         Ok(())
 413     }
 414 }