Quelle  slub_kunit.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <kunit/test.h>
#include <kunit/test-bug.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/rcupdate.h>
#include <linux/delay.h>
#include "../mm/slab.h"

static struct kunit_resource resource;
static int slab_errors;

/*
 * Wrapper function for kmem_cache_create(), which reduces 2 parameters:
 * 'align' and 'ctor', and sets SLAB_SKIP_KFENCE flag to avoid getting an
 * object from kfence pool, where the operation could be caught by both
 * our test and kfence sanity check.
 */
static struct kmem_cache *test_kmem_cache_create(const char *name,
    unsigned int size, slab_flags_t flags)
{
 struct kmem_cache *s = kmem_cache_create(name, size, 0,
     (flags | SLAB_NO_USER_FLAGS), NULL);
 s->flags |= SLAB_SKIP_KFENCE;
 return s;
}

static void test_clobber_zone(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_RZ_alloc", 64,
       SLAB_RED_ZONE);
 u8 *p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kasan_disable_current();
 p[64] = 0x12;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 kasan_enable_current();
 kmem_cache_free(s, p);
 kmem_cache_destroy(s);
}

#ifndef CONFIG_KASAN
static void test_next_pointer(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_next_ptr_free",
       64, SLAB_POISON);
 u8 *p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);
 unsigned long tmp;
 unsigned long *ptr_addr;

 kmem_cache_free(s, p);

 ptr_addr = (unsigned long *)(p + s->offset);
 tmp = *ptr_addr;
 p[s->offset] = ~p[s->offset];

 /*
 * Expecting three errors.
 * One for the corrupted freechain and the other one for the wrong
 * count of objects in use. The third error is fixing broken cache.
 */
 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 3, slab_errors);

 /*
 * Try to repair corrupted freepointer.
 * Still expecting two errors. The first for the wrong count
 * of objects in use.
 * The second error is for fixing broken cache.
 */
 *ptr_addr = tmp;
 slab_errors = 0;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 /*
 * Previous validation repaired the count of objects in use.
 * Now expecting no error.
 */
 slab_errors = 0;
 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 0, slab_errors);

 kmem_cache_destroy(s);
}

static void test_first_word(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_1th_word_free",
       64, SLAB_POISON);
 u8 *p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kmem_cache_free(s, p);
 *p = 0x78;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 kmem_cache_destroy(s);
}

static void test_clobber_50th_byte(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_50th_word_free",
       64, SLAB_POISON);
 u8 *p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kmem_cache_free(s, p);
 p[50] = 0x9a;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 kmem_cache_destroy(s);
}
#endif

static void test_clobber_redzone_free(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_RZ_free", 64,
       SLAB_RED_ZONE);
 u8 *p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kasan_disable_current();
 kmem_cache_free(s, p);
 p[64] = 0xab;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 kasan_enable_current();
 kmem_cache_destroy(s);
}

static void test_kmalloc_redzone_access(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_RZ_kmalloc", 32,
    SLAB_KMALLOC|SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE);
 u8 *p = alloc_hooks(__kmalloc_cache_noprof(s, GFP_KERNEL, 18));

 kasan_disable_current();

 /* Suppress the -Warray-bounds warning */
 OPTIMIZER_HIDE_VAR(p);
 p[18] = 0xab;
 p[19] = 0xab;

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);

 kasan_enable_current();
 kmem_cache_free(s, p);
 kmem_cache_destroy(s);
}

struct test_kfree_rcu_struct {
 struct rcu_head rcu;
};

static void test_kfree_rcu(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s;
 struct test_kfree_rcu_struct *p;

 if (IS_BUILTIN(CONFIG_SLUB_KUNIT_TEST))
  kunit_skip(test, "can't do kfree_rcu() when test is built-in");

 s = test_kmem_cache_create("TestSlub_kfree_rcu",
       sizeof(struct test_kfree_rcu_struct),
       SLAB_NO_MERGE);
 p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kfree_rcu(p, rcu);
 kmem_cache_destroy(s);

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 0, slab_errors);
}

struct cache_destroy_work {
 struct work_struct work;
 struct kmem_cache *s;
};

static void cache_destroy_workfn(struct work_struct *w)
{
 struct cache_destroy_work *cdw;

 cdw = container_of(w, struct cache_destroy_work, work);
 kmem_cache_destroy(cdw->s);
}

#define KMEM_CACHE_DESTROY_NR 10

static void test_kfree_rcu_wq_destroy(struct kunit *test)
{
 struct test_kfree_rcu_struct *p;
 struct cache_destroy_work cdw;
 struct workqueue_struct *wq;
 struct kmem_cache *s;
 unsigned int delay;
 int i;

 if (IS_BUILTIN(CONFIG_SLUB_KUNIT_TEST))
  kunit_skip(test, "can't do kfree_rcu() when test is built-in");

 INIT_WORK_ONSTACK(&cdw.work, cache_destroy_workfn);
 wq = alloc_workqueue("test_kfree_rcu_destroy_wq",
   WQ_HIGHPRI | WQ_UNBOUND | WQ_MEM_RECLAIM, 0);

 if (!wq)
  kunit_skip(test, "failed to alloc wq");

 for (i = 0; i < KMEM_CACHE_DESTROY_NR; i++) {
  s = test_kmem_cache_create("TestSlub_kfree_rcu_wq_destroy",
    sizeof(struct test_kfree_rcu_struct),
    SLAB_NO_MERGE);

  if (!s)
   kunit_skip(test, "failed to create cache");

  delay = get_random_u8();
  p = kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);
  kfree_rcu(p, rcu);

  cdw.s = s;

  msleep(delay);
  queue_work(wq, &cdw.work);
  flush_work(&cdw.work);
 }

 destroy_workqueue(wq);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 0, slab_errors);
}

static void test_leak_destroy(struct kunit *test)
{
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_leak_destroy",
       64, SLAB_NO_MERGE);
 kmem_cache_alloc(s, GFP_KERNEL);

 kmem_cache_destroy(s);

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 2, slab_errors);
}

static void test_krealloc_redzone_zeroing(struct kunit *test)
{
 u8 *p;
 int i;
 struct kmem_cache *s = test_kmem_cache_create("TestSlub_krealloc", 64,
    SLAB_KMALLOC|SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE);

 p = alloc_hooks(__kmalloc_cache_noprof(s, GFP_KERNEL, 48));
 memset(p, 0xff, 48);

 kasan_disable_current();
 OPTIMIZER_HIDE_VAR(p);

 /* Test shrink */
 p = krealloc(p, 40, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 for (i = 40; i < 64; i++)
  KUNIT_EXPECT_EQ(test, p[i], SLUB_RED_ACTIVE);

 /* Test grow within the same 64B kmalloc object */
 p = krealloc(p, 56, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 for (i = 40; i < 56; i++)
  KUNIT_EXPECT_EQ(test, p[i], 0);
 for (i = 56; i < 64; i++)
  KUNIT_EXPECT_EQ(test, p[i], SLUB_RED_ACTIVE);

 validate_slab_cache(s);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, 0, slab_errors);

 memset(p, 0xff, 56);
 /* Test grow with allocating a bigger 128B object */
 p = krealloc(p, 112, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 for (i = 0; i < 56; i++)
  KUNIT_EXPECT_EQ(test, p[i], 0xff);
 for (i = 56; i < 112; i++)
  KUNIT_EXPECT_EQ(test, p[i], 0);

 kfree(p);
 kasan_enable_current();
 kmem_cache_destroy(s);
}

static int test_init(struct kunit *test)
{
 slab_errors = 0;

 kunit_add_named_resource(test, NULL, NULL, &resource,
     "slab_errors", &slab_errors);
 return 0;
}

static struct kunit_case test_cases[] = {
 KUNIT_CASE(test_clobber_zone),

#ifndef CONFIG_KASAN
 KUNIT_CASE(test_next_pointer),
 KUNIT_CASE(test_first_word),
 KUNIT_CASE(test_clobber_50th_byte),
#endif

 KUNIT_CASE(test_clobber_redzone_free),
 KUNIT_CASE(test_kmalloc_redzone_access),
 KUNIT_CASE(test_kfree_rcu),
 KUNIT_CASE(test_kfree_rcu_wq_destroy),
 KUNIT_CASE(test_leak_destroy),
 KUNIT_CASE(test_krealloc_redzone_zeroing),
 {}
};

static struct kunit_suite test_suite = {
 .name = "slub_test",
 .init = test_init,
 .test_cases = test_cases,
};
kunit_test_suite(test_suite);

MODULE_DESCRIPTION("Kunit tests for slub allocator");
MODULE_LICENSE("GPL");