Quelle  dump_pagetables.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include <linux/cpufeature.h>
#include <linux/set_memory.h>
#include <linux/ptdump.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/sort.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/kfence.h>
#include <linux/kasan.h>
#include <asm/kasan.h>
#include <asm/abs_lowcore.h>
#include <asm/nospec-branch.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/maccess.h>

static unsigned long max_addr;

struct addr_marker {
 int is_start;
 unsigned long start_address;
 unsigned long size;
 const char *name;
};

static struct addr_marker *markers;
static unsigned int markers_cnt;

struct pg_state {
 struct ptdump_state ptdump;
 struct seq_file *seq;
 int level;
 unsigned int current_prot;
 bool check_wx;
 unsigned long wx_pages;
 unsigned long start_address;
 const struct addr_marker *marker;
};

#define pt_dump_seq_printf(m, fmt, args...) \
({      \
 struct seq_file *__m = (m);  \
      \
 if (__m)    \
  seq_printf(__m, fmt, ##args); \
})

#define pt_dump_seq_puts(m, fmt)  \
({      \
 struct seq_file *__m = (m);  \
      \
 if (__m)    \
  seq_printf(__m, fmt);  \
})

static void print_prot(struct seq_file *m, unsigned int pr, int level)
{
 static const char * const level_name[] =
  { "ASCE", "PGD", "PUD", "PMD", "PTE" };

 pt_dump_seq_printf(m, "%s ", level_name[level]);
 if (pr & _PAGE_INVALID) {
  pt_dump_seq_printf(m, "I\n");
  return;
 }
 pt_dump_seq_puts(m, (pr & _PAGE_PROTECT) ? "RO " : "RW ");
 pt_dump_seq_puts(m, (pr & _PAGE_NOEXEC) ? "NX\n" : "X\n");
}

static void note_prot_wx(struct pg_state *st, unsigned long addr)
{
 if (!st->check_wx)
  return;
 if (st->current_prot & _PAGE_INVALID)
  return;
 if (st->current_prot & _PAGE_PROTECT)
  return;
 if (st->current_prot & _PAGE_NOEXEC)
  return;
 /*
 * The first lowcore page is W+X if spectre mitigations are using
 * trampolines or the BEAR enhancements facility is not installed,
 * in which case we have two lpswe instructions in lowcore that need
 * to be executable.
 */
 if (addr == PAGE_SIZE && (nospec_uses_trampoline() || !cpu_has_bear()))
  return;
 WARN_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_WX),
    "s390/mm: Found insecure W+X mapping at address %pS\n",
    (void *)st->start_address);
 st->wx_pages += (addr - st->start_address) / PAGE_SIZE;
}

static void note_page_update_state(struct pg_state *st, unsigned long addr, unsigned int prot, int level)
{
 struct seq_file *m = st->seq;

 while (addr >= st->marker[1].start_address) {
  st->marker++;
  pt_dump_seq_printf(m, "---[ %s %s ]---\n", st->marker->name,
       st->marker->is_start ? "Start" : "End");
 }
 st->start_address = addr;
 st->current_prot = prot;
 st->level = level;
}

static void note_page(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, int level, u64 val)
{
 int width = sizeof(unsigned long) * 2;
 static const char units[] = "KMGTPE";
 const char *unit = units;
 unsigned long delta;
 struct pg_state *st;
 struct seq_file *m;
 unsigned int prot;

 st = container_of(pt_st, struct pg_state, ptdump);
 m = st->seq;
 prot = val & (_PAGE_PROTECT | _PAGE_NOEXEC);
 if (level == 4 && (val & _PAGE_INVALID))
  prot = _PAGE_INVALID;
 /* For pmd_none() & friends val gets passed as zero. */
 if (level != 4 && !val)
  prot = _PAGE_INVALID;
 /* Final flush from generic code. */
 if (level == -1)
  addr = max_addr;
 if (st->level == -1) {
  pt_dump_seq_puts(m, "---[ Kernel Virtual Address Space ]---\n");
  note_page_update_state(st, addr, prot, level);
 } else if (prot != st->current_prot || level != st->level ||
     addr >= st->marker[1].start_address) {
  note_prot_wx(st, addr);
  pt_dump_seq_printf(m, "0x%0*lx-0x%0*lx ",
       width, st->start_address,
       width, addr);
  delta = (addr - st->start_address) >> 10;
  while (!(delta & 0x3ff) && unit[1]) {
   delta >>= 10;
   unit++;
  }
  pt_dump_seq_printf(m, "%9lu%c ", delta, *unit);
  print_prot(m, st->current_prot, st->level);
  note_page_update_state(st, addr, prot, level);
 }
}

static void note_page_pte(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, pte_t pte)
{
 note_page(pt_st, addr, 4, pte_val(pte));
}

static void note_page_pmd(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, pmd_t pmd)
{
 note_page(pt_st, addr, 3, pmd_val(pmd));
}

static void note_page_pud(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, pud_t pud)
{
 note_page(pt_st, addr, 2, pud_val(pud));
}

static void note_page_p4d(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, p4d_t p4d)
{
 note_page(pt_st, addr, 1, p4d_val(p4d));
}

static void note_page_pgd(struct ptdump_state *pt_st, unsigned long addr, pgd_t pgd)
{
 note_page(pt_st, addr, 0, pgd_val(pgd));
}

static void note_page_flush(struct ptdump_state *pt_st)
{
 pte_t pte_zero = {0};

 note_page(pt_st, 0, -1, pte_val(pte_zero));
}

bool ptdump_check_wx(void)
{
 struct pg_state st = {
  .ptdump = {
   .note_page_pte = note_page_pte,
   .note_page_pmd = note_page_pmd,
   .note_page_pud = note_page_pud,
   .note_page_p4d = note_page_p4d,
   .note_page_pgd = note_page_pgd,
   .note_page_flush = note_page_flush,
   .range = (struct ptdump_range[]) {
    {.start = 0, .end = max_addr},
    {.start = 0, .end = 0},
   }
  },
  .seq = NULL,
  .level = -1,
  .current_prot = 0,
  .check_wx = true,
  .wx_pages = 0,
  .start_address = 0,
  .marker = (struct addr_marker[]) {
   { .start_address =  0, .name = NULL},
   { .start_address = -1, .name = NULL},
  },
 };

 if (!cpu_has_nx())
  return true;
 ptdump_walk_pgd(&st.ptdump, &init_mm, NULL);
 if (st.wx_pages) {
  pr_warn("Checked W+X mappings: FAILED, %lu W+X pages found\n", st.wx_pages);

  return false;
 } else {
  pr_info("Checked W+X mappings: passed, no %sW+X pages found\n",
   (nospec_uses_trampoline() || !cpu_has_bear()) ?
   "unexpected " : "");

  return true;
 }
}

#ifdef CONFIG_PTDUMP_DEBUGFS
static int ptdump_show(struct seq_file *m, void *v)
{
 struct pg_state st = {
  .ptdump = {
   .note_page_pte = note_page_pte,
   .note_page_pmd = note_page_pmd,
   .note_page_pud = note_page_pud,
   .note_page_p4d = note_page_p4d,
   .note_page_pgd = note_page_pgd,
   .note_page_flush = note_page_flush,
   .range = (struct ptdump_range[]) {
    {.start = 0, .end = max_addr},
    {.start = 0, .end = 0},
   }
  },
  .seq = m,
  .level = -1,
  .current_prot = 0,
  .check_wx = false,
  .wx_pages = 0,
  .start_address = 0,
  .marker = markers,
 };

 mutex_lock(&cpa_mutex);
 ptdump_walk_pgd(&st.ptdump, &init_mm, NULL);
 mutex_unlock(&cpa_mutex);
 return 0;
}
DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(ptdump);
#endif /* CONFIG_PTDUMP_DEBUGFS */

static int ptdump_cmp(const void *a, const void *b)
{
 const struct addr_marker *ama = a;
 const struct addr_marker *amb = b;

 if (ama->start_address > amb->start_address)
  return 1;
 if (ama->start_address < amb->start_address)
  return -1;
 /*
 * If the start addresses of two markers are identical sort markers in an
 * order that considers areas contained within other areas correctly.
 */
 if (ama->is_start && amb->is_start) {
  if (ama->size > amb->size)
   return -1;
  if (ama->size < amb->size)
   return 1;
  return 0;
 }
 if (!ama->is_start && !amb->is_start) {
  if (ama->size > amb->size)
   return 1;
  if (ama->size < amb->size)
   return -1;
  return 0;
 }
 if (ama->is_start)
  return 1;
 if (amb->is_start)
  return -1;
 return 0;
}

static int add_marker(unsigned long start, unsigned long end, const char *name)
{
 struct addr_marker *new;
 size_t newsize;

 newsize = (markers_cnt + 2) * sizeof(*markers);
 new = kvrealloc(markers, newsize, GFP_KERNEL);
 if (!new)
  return -ENOMEM;
 markers = new;
 markers[markers_cnt].is_start = 1;
 markers[markers_cnt].start_address = start;
 markers[markers_cnt].size = end - start;
 markers[markers_cnt].name = name;
 markers_cnt++;
 markers[markers_cnt].is_start = 0;
 markers[markers_cnt].start_address = end;
 markers[markers_cnt].size = end - start;
 markers[markers_cnt].name = name;
 markers_cnt++;
 return 0;
}

static int pt_dump_init(void)
{
#ifdef CONFIG_KFENCE
 unsigned long kfence_start = (unsigned long)__kfence_pool;
#endif
 unsigned long lowcore = (unsigned long)get_lowcore();
 int rc;

 /*
 * Figure out the maximum virtual address being accessible with the
 * kernel ASCE. We need this to keep the page table walker functions
 * from accessing non-existent entries.
 */
 max_addr = (get_lowcore()->kernel_asce.val & _REGION_ENTRY_TYPE_MASK) >> 2;
 max_addr = 1UL << (max_addr * 11 + 31);
 /* start + end markers - must be added first */
 rc = add_marker(0, -1UL, NULL);
 rc |= add_marker((unsigned long)_stext, (unsigned long)_end, "Kernel Image");
 rc |= add_marker(lowcore, lowcore + sizeof(struct lowcore), "Lowcore");
 rc |= add_marker(__identity_base, __identity_base + ident_map_size, "Identity Mapping");
 rc |= add_marker((unsigned long)__samode31, (unsigned long)__eamode31, "Amode31 Area");
 rc |= add_marker(MODULES_VADDR, MODULES_END, "Modules Area");
 rc |= add_marker(__abs_lowcore, __abs_lowcore + ABS_LOWCORE_MAP_SIZE, "Lowcore Area");
 rc |= add_marker(__memcpy_real_area, __memcpy_real_area + MEMCPY_REAL_SIZE, "Real Memory Copy Area");
 rc |= add_marker((unsigned long)vmemmap, (unsigned long)vmemmap + vmemmap_size, "vmemmap Area");
 rc |= add_marker(VMALLOC_START, VMALLOC_END, "vmalloc Area");
#ifdef CONFIG_KFENCE
 rc |= add_marker(kfence_start, kfence_start + KFENCE_POOL_SIZE, "KFence Pool");
#endif
#ifdef CONFIG_KMSAN
 rc |= add_marker(KMSAN_VMALLOC_SHADOW_START, KMSAN_VMALLOC_SHADOW_END, "Kmsan vmalloc Shadow");
 rc |= add_marker(KMSAN_VMALLOC_ORIGIN_START, KMSAN_VMALLOC_ORIGIN_END, "Kmsan vmalloc Origins");
 rc |= add_marker(KMSAN_MODULES_SHADOW_START, KMSAN_MODULES_SHADOW_END, "Kmsan Modules Shadow");
 rc |= add_marker(KMSAN_MODULES_ORIGIN_START, KMSAN_MODULES_ORIGIN_END, "Kmsan Modules Origins");
#endif
#ifdef CONFIG_KASAN
 rc |= add_marker(KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END, "Kasan Shadow");
#endif
 if (rc)
  goto error;
 sort(&markers[1], markers_cnt - 1, sizeof(*markers), ptdump_cmp, NULL);
#ifdef CONFIG_PTDUMP_DEBUGFS
 debugfs_create_file("kernel_page_tables", 0400, NULL, NULL, &ptdump_fops);
#endif /* CONFIG_PTDUMP_DEBUGFS */
 return 0;
error:
 kvfree(markers);
 return -ENOMEM;
}
device_initcall(pt_dump_init);