1675d469b199777d0e6516ee10880527a0e4ed2b
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / ext / Opcode / Opcode.pm
1 package Opcode;
2
3 require 5.002;
4
5 use vars qw($VERSION @ISA @EXPORT_OK);
6
7 $VERSION = "1.01";
8
9 use strict;
10 use Carp;
11 use Exporter ();
12 use DynaLoader ();
13 @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
14
15 BEGIN {
16     @EXPORT_OK = qw(
17         opset ops_to_opset
18         opset_to_ops opset_to_hex invert_opset
19         empty_opset full_opset
20         opdesc opcodes opmask define_optag
21         opmask_add verify_opset opdump
22     );
23 }
24
25 use subs @EXPORT_OK;
26
27 bootstrap Opcode $VERSION;
28
29 _init_optags();
30
31
32 *ops_to_opset = \&opset;        # alias for old name
33
34
35 sub opset_to_hex ($) {
36     return "(invalid opset)" unless verify_opset($_[0]);
37     unpack("h*",$_[0]);
38 }
39
40 sub opdump (;$) {
41         my $pat = shift;
42     # handy utility: perl -MOpcode=opdump -e 'opdump File'
43     foreach(opset_to_ops(full_opset)) {
44         my $op = sprintf "  %12s  %s\n", $_, opdesc($_);
45                 next if defined $pat and $op !~ m/$pat/i;
46                 print $op;
47     }
48 }
49
50
51
52 sub _init_optags {
53     my(%all, %seen);
54     @all{opset_to_ops(full_opset)} = (); # keys only
55
56     local($_);
57     local($/) = "\n=cut"; # skip to optags definition section
58     <DATA>;
59     $/ = "\n=";         # now read in 'pod section' chunks
60     while(<DATA>) {
61         next unless m/^item\s+(:\w+)/;
62         my $tag = $1;
63
64         # Split into lines, keep only indented lines
65         my @lines = grep { m/^\s/    } split(/\n/);
66         foreach (@lines) { s/--.*//  } # delete comments
67         my @ops   = map  { split ' ' } @lines; # get op words
68
69         foreach(@ops) {
70             warn "$tag - $_ already tagged in $seen{$_}\n" if $seen{$_};
71             $seen{$_} = $tag;
72             delete $all{$_};
73         }
74         # opset will croak on invalid names
75         define_optag($tag, opset(@ops));
76     }
77     close(DATA);
78     warn "Untagged opnames: ".join(' ',keys %all)."\n" if %all;
79 }
80
81
82 1;
83
84 __DATA__
85
86 =head1 NAME
87
88 Opcode - Disable named opcodes when compiling perl code
89
90 =head1 SYNOPSIS
91
92   use Opcode;
93
94
95 =head1 DESCRIPTION
96
97 Perl code is always compiled into an internal format before execution.
98
99 Evaluating perl code (e.g. via "eval" or "do 'file'") causes
100 the code to be compiled into an internal format and then,
101 provided there was no error in the compilation, executed.
102 The internal format is based on many distinct I<opcodes>.
103
104 By default no opmask is in effect and any code can be compiled.
105
106 The Opcode module allow you to define an I<operator mask> to be in
107 effect when perl I<next> compiles any code.  Attempting to compile code
108 which contains a masked opcode will cause the compilation to fail
109 with an error. The code will not be executed.
110
111 =head1 NOTE
112
113 The Opcode module is not usually used directly. See the ops pragma and
114 Safe modules for more typical uses.
115
116 =head1 WARNING
117
118 The authors make B<no warranty>, implied or otherwise, about the
119 suitability of this software for safety or security purposes.
120
121 The authors shall not in any case be liable for special, incidental,
122 consequential, indirect or other similar damages arising from the use
123 of this software.
124
125 Your mileage will vary. If in any doubt B<do not use it>.
126
127
128 =head1 Operator Names and Operator Lists
129
130 The canonical list of operator names is the contents of the array
131 op_name defined and initialised in file F<opcode.h> of the Perl
132 source distribution (and installed into the perl library).
133
134 Each operator has both a terse name (its opname) and a more verbose or
135 recognisable descriptive name. The opdesc function can be used to
136 return a list of descriptions for a list of operators.
137
138 Many of the functions and methods listed below take a list of
139 operators as parameters. Most operator lists can be made up of several
140 types of element. Each element can be one of
141
142 =over 8
143
144 =item an operator name (opname)
145
146 Operator names are typically small lowercase words like enterloop,
147 leaveloop, last, next, redo etc. Sometimes they are rather cryptic
148 like gv2cv, i_ncmp and ftsvtx.
149
150 =item an operator tag name (optag)
151
152 Operator tags can be used to refer to groups (or sets) of operators.
153 Tag names always being with a colon. The Opcode module defines several
154 optags and the user can define others using the define_optag function.
155
156 =item a negated opname or optag
157
158 An opname or optag can be prefixed with an exclamation mark, e.g., !mkdir.
159 Negating an opname or optag means remove the corresponding ops from the
160 accumulated set of ops at that point.
161
162 =item an operator set (opset)
163
164 An I<opset> as a binary string of approximately 43 bytes which holds a
165 set or zero or more operators.
166
167 The opset and opset_to_ops functions can be used to convert from
168 a list of operators to an opset and I<vice versa>.
169
170 Wherever a list of operators can be given you can use one or more opsets.
171 See also Manipulating Opsets below.
172
173 =back
174
175
176 =head1 Opcode Functions
177
178 The Opcode package contains functions for manipulating operator names
179 tags and sets. All are available for export by the package.
180
181 =over 8
182
183 =item opcodes
184
185 In a scalar context opcodes returns the number of opcodes in this
186 version of perl (around 340 for perl5.002).
187
188 In a list context it returns a list of all the operator names.
189 (Not yet implemented, use @names = opset_to_ops(full_opset).)
190
191 =item opset (OP, ...)
192
193 Returns an opset containing the listed operators.
194
195 =item opset_to_ops (OPSET)
196
197 Returns a list of operator names corresponding to those operators in
198 the set.
199
200 =item opset_to_hex (OPSET)
201
202 Returns a string representation of an opset. Can be handy for debugging.
203
204 =item full_opset
205
206 Returns an opset which includes all operators.
207
208 =item empty_opset
209
210 Returns an opset which contains no operators.
211
212 =item invert_opset (OPSET)
213
214 Returns an opset which is the inverse set of the one supplied.
215
216 =item verify_opset (OPSET, ...)
217
218 Returns true if the supplied opset looks like a valid opset (is the
219 right length etc) otherwise it returns false. If an optional second
220 parameter is true then verify_opset will croak on an invalid opset
221 instead of returning false.
222
223 Most of the other Opcode functions call verify_opset automatically
224 and will croak if given an invalid opset.
225
226 =item define_optag (OPTAG, OPSET)
227
228 Define OPTAG as a symbolic name for OPSET. Optag names always start
229 with a colon C<:>.
230
231 The optag name used must not be defined already (define_optag will
232 croak if it is already defined). Optag names are global to the perl
233 process and optag definitions cannot be altered or deleted once
234 defined.
235
236 It is strongly recommended that applications using Opcode should use a
237 leading capital letter on their tag names since lowercase names are
238 reserved for use by the Opcode module. If using Opcode within a module
239 you should prefix your tags names with the name of your module to
240 ensure uniqueness and thus avoid clashes with other modules.
241
242 =item opmask_add (OPSET)
243
244 Adds the supplied opset to the current opmask. Note that there is
245 currently I<no> mechanism for unmasking ops once they have been masked.
246 This is intentional.
247
248 =item opmask
249
250 Returns an opset corresponding to the current opmask.
251
252 =item opdesc (OP, ...)
253
254 This takes a list of operator names and returns the corresponding list
255 of operator descriptions.
256
257 =item opdump (PAT)
258
259 Dumps to STDOUT a two column list of op names and op descriptions.
260 If an optional pattern is given then only lines which match the
261 (case insensitive) pattern will be output.
262
263 It's designed to be used as a handy command line utility:
264
265         perl -MOpcode=opdump -e opdump
266         perl -MOpcode=opdump -e 'opdump Eval'
267
268 =back
269
270 =head1 Manipulating Opsets
271
272 Opsets may be manipulated using the perl bit vector operators & (and), | (or),
273 ^ (xor) and ~ (negate/invert).
274
275 However you should never rely on the numerical position of any opcode
276 within the opset. In other words both sides of a bit vector operator
277 should be opsets returned from Opcode functions.
278
279 Also, since the number of opcodes in your current version of perl might
280 not be an exact multiple of eight, there may be unused bits in the last
281 byte of an upset. This should not cause any problems (Opcode functions
282 ignore those extra bits) but it does mean that using the ~ operator
283 will typically not produce the same 'physical' opset 'string' as the
284 invert_opset function.
285
286
287 =head1 TO DO (maybe)
288
289     $bool = opset_eq($opset1, $opset2)  true if opsets are logically eqiv
290
291     $yes = opset_can($opset, @ops)      true if $opset has all @ops set
292
293     @diff = opset_diff($opset1, $opset2) => ('foo', '!bar', ...)
294
295 =cut
296
297 # the =cut above is used by _init_optags() to get here quickly
298
299 =head1 Predefined Opcode Tags
300
301 =over 5
302
303 =item :base_core
304
305     null stub scalar pushmark wantarray const defined undef
306
307     rv2sv sassign
308
309     rv2av aassign aelem aelemfast aslice av2arylen
310
311     rv2hv helem hslice each values keys exists delete
312
313     preinc i_preinc predec i_predec postinc i_postinc postdec i_postdec
314     int hex oct abs pow multiply i_multiply divide i_divide
315     modulo i_modulo add i_add subtract i_subtract
316
317     left_shift right_shift bit_and bit_xor bit_or negate i_negate
318     not complement
319
320     lt i_lt gt i_gt le i_le ge i_ge eq i_eq ne i_ne ncmp i_ncmp
321     slt sgt sle sge seq sne scmp
322
323     substr vec stringify study pos length index rindex ord chr
324
325     ucfirst lcfirst uc lc quotemeta trans chop schop chomp schomp
326
327     match split
328
329     list lslice splice push pop shift unshift reverse
330
331     cond_expr flip flop andassign orassign and or xor
332
333     warn die lineseq nextstate unstack scope enter leave
334
335     rv2cv anoncode prototype
336
337     entersub leavesub return method -- XXX loops via recursion?
338
339     leaveeval -- needed for Safe to operate, is safe without entereval
340
341 =item :base_mem
342
343 These memory related ops are not included in :base_core because they
344 can easily be used to implement a resource attack (e.g., consume all
345 available memory).
346
347     concat repeat join range
348
349     anonlist anonhash
350
351 Note that despite the existance of this optag a memory resource attack
352 may still be possible using only :base_core ops.
353
354 Disabling these ops is a I<very> heavy handed way to attempt to prevent
355 a memory resource attack. It's probable that a specific memory limit
356 mechanism will be added to perl in the near future.
357
358 =item :base_loop
359
360 These loop ops are not included in :base_core because they can easily be
361 used to implement a resource attack (e.g., consume all available CPU time).
362
363     grepstart grepwhile
364     mapstart mapwhile
365     enteriter iter
366     enterloop leaveloop
367     last next redo
368     goto
369
370 =item :base_io
371
372 These ops enable I<filehandle> (rather than filename) based input and
373 output. These are safe on the assumption that only pre-existing
374 filehandles are available for use.  To create new filehandles other ops
375 such as open would need to be enabled.
376
377     readline rcatline getc read
378
379     formline enterwrite leavewrite
380
381     print sysread syswrite send recv eof tell seek
382
383     readdir telldir seekdir rewinddir
384
385 =item :base_orig
386
387 These are a hotchpotch of opcodes still waiting to be considered
388
389     gvsv gv gelem
390
391     padsv padav padhv padany
392
393     rv2gv refgen srefgen ref
394
395     bless -- could be used to change ownership of objects (reblessing)
396
397     pushre regcmaybe regcomp subst substcont
398
399     sprintf prtf -- can core dump
400
401     crypt
402
403     tie untie
404
405     dbmopen dbmclose
406     sselect select
407     pipe_op sockpair
408
409     getppid getpgrp setpgrp getpriority setpriority localtime gmtime
410
411     entertry leavetry -- can be used to 'hide' fatal errors
412
413 =item :base_math
414
415 These ops are not included in :base_core because of the risk of them being
416 used to generate floating point exceptions (which would have to be caught
417 using a $SIG{FPE} handler).
418
419     atan2 sin cos exp log sqrt
420
421 These ops are not included in :base_core because they have an effect
422 beyond the scope of the compartment.
423
424     rand srand
425
426 =item :default
427
428 A handy tag name for a I<reasonable> default set of ops.  (The current ops
429 allowed are unstable while development continues. It will change.)
430
431     :base_core :base_mem :base_loop :base_io :base_orig
432
433 If safety matters to you (and why else would you be using the Opcode module?)
434 then you should not rely on the definition of this, or indeed any other, optag!
435
436
437 =item :filesys_read
438
439     stat lstat readlink
440
441     ftatime ftblk ftchr ftctime ftdir fteexec fteowned fteread
442     ftewrite ftfile ftis ftlink ftmtime ftpipe ftrexec ftrowned
443     ftrread ftsgid ftsize ftsock ftsuid fttty ftzero ftrwrite ftsvtx
444
445     fttext ftbinary
446
447     fileno
448
449 =item :sys_db
450
451     ghbyname ghbyaddr ghostent shostent ehostent      -- hosts
452     gnbyname gnbyaddr gnetent snetent enetent         -- networks
453     gpbyname gpbynumber gprotoent sprotoent eprotoent -- protocols
454     gsbyname gsbyport gservent sservent eservent      -- services
455
456     gpwnam gpwuid gpwent spwent epwent getlogin       -- users
457     ggrnam ggrgid ggrent sgrent egrent                -- groups
458
459 =item :browse
460
461 A handy tag name for a I<reasonable> default set of ops beyond the
462 :default optag.  Like :default (and indeed all the other optags) its
463 current definition is unstable while development continues. It will change.
464
465 The :browse tag represents the next step beyond :default. It it a
466 superset of the :default ops and adds :filesys_read the :sys_db.
467 The intent being that scripts can access more (possibly sensitive)
468 information about your system but not be able to change it.
469
470     :default :filesys_read :sys_db
471
472 =item :filesys_open
473
474     sysopen open close
475     umask binmode
476
477     open_dir closedir -- other dir ops are in :base_io
478
479 =item :filesys_write
480
481     link unlink rename symlink truncate
482
483     mkdir rmdir
484
485     utime chmod chown
486
487     fcntl -- not strictly filesys related, but possibly as dangerous?
488
489 =item :subprocess
490
491     backtick system
492
493     fork
494
495     wait waitpid
496
497     glob -- access to Cshell via <`rm *`>
498
499 =item :ownprocess
500
501     exec exit kill
502
503     time tms -- could be used for timing attacks (paranoid?)
504
505 =item :others
506
507 This tag holds groups of assorted specialist opcodes that don't warrant
508 having optags defined for them.
509
510 SystemV Interprocess Communications:
511
512     msgctl msgget msgrcv msgsnd
513
514     semctl semget semop
515
516     shmctl shmget shmread shmwrite
517
518 =item :still_to_be_decided
519
520     chdir
521     flock ioctl
522
523     socket getpeername ssockopt
524     bind connect listen accept shutdown gsockopt getsockname
525
526     sleep alarm -- changes global timer state and signal handling
527     sort -- assorted problems including core dumps
528     tied -- can be used to access object implementing a tie
529     pack unpack -- can be used to create/use memory pointers
530
531     entereval -- can be used to hide code from initial compile
532     require dofile 
533
534     caller -- get info about calling environment and args
535
536     reset
537
538     dbstate -- perl -d version of nextstate(ment) opcode
539
540 =item :dangerous
541
542 This tag is simply a bucket for opcodes that are unlikely to be used via
543 a tag name but need to be tagged for completness and documentation.
544
545     syscall dump chroot
546
547
548 =back
549
550 =head1 SEE ALSO
551
552 ops(3) -- perl pragma interface to Opcode module.
553
554 Safe(3) -- Opcode and namespace limited execution compartments
555
556 =head1 AUTHORS
557
558 Originally designed and implemented by Malcolm Beattie,
559 mbeattie@sable.ox.ac.uk as part of Safe version 1.
560
561 Split out from Safe module version 1, named opcode tags and other
562 changes added by Tim Bunce E<lt>F<Tim.Bunce@ig.co.uk>E<gt>.
563
564 =cut
565