Quelle  unwind_orc.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
#include <linux/export.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/objtool.h>
#include <linux/sort.h>
#include <asm/exception.h>
#include <asm/orc_header.h>
#include <asm/orc_lookup.h>
#include <asm/orc_types.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include <asm/setup.h>
#include <asm/stacktrace.h>
#include <asm/tlb.h>
#include <asm/unwind.h>

ORC_HEADER;

#define orc_warn(fmt, ...) \
 printk_deferred_once(KERN_WARNING "WARNING: " fmt, ##__VA_ARGS__)

extern int __start_orc_unwind_ip[];
extern int __stop_orc_unwind_ip[];
extern struct orc_entry __start_orc_unwind[];
extern struct orc_entry __stop_orc_unwind[];

static bool orc_init __ro_after_init;
static unsigned int lookup_num_blocks __ro_after_init;

/* Fake frame pointer entry -- used as a fallback for generated code */
static struct orc_entry orc_fp_entry = {
 .sp_reg  = ORC_REG_FP,
 .sp_offset = 16,
 .fp_reg  = ORC_REG_PREV_SP,
 .fp_offset = -16,
 .ra_reg  = ORC_REG_PREV_SP,
 .ra_offset = -8,
 .type  = ORC_TYPE_CALL
};

/*
 * If we crash with IP==0, the last successfully executed instruction
 * was probably an indirect function call with a NULL function pointer,
 * and we don't have unwind information for NULL.
 * This hardcoded ORC entry for IP==0 allows us to unwind from a NULL function
 * pointer into its parent and then continue normally from there.
 */
static struct orc_entry orc_null_entry = {
 .sp_reg  = ORC_REG_SP,
 .sp_offset = sizeof(long),
 .fp_reg  = ORC_REG_UNDEFINED,
 .type  = ORC_TYPE_CALL
};

static inline unsigned long orc_ip(const int *ip)
{
 return (unsigned long)ip + *ip;
}

static struct orc_entry *__orc_find(int *ip_table, struct orc_entry *u_table,
        unsigned int num_entries, unsigned long ip)
{
 int *first = ip_table;
 int *mid = first, *found = first;
 int *last = ip_table + num_entries - 1;

 if (!num_entries)
  return NULL;

 /*
 * Do a binary range search to find the rightmost duplicate of a given
 * starting address.  Some entries are section terminators which are
 * "weak" entries for ensuring there are no gaps.  They should be
 * ignored when they conflict with a real entry.
 */
 while (first <= last) {
  mid = first + ((last - first) / 2);

  if (orc_ip(mid) <= ip) {
   found = mid;
   first = mid + 1;
  } else
   last = mid - 1;
 }

 return u_table + (found - ip_table);
}

#ifdef CONFIG_MODULES
static struct orc_entry *orc_module_find(unsigned long ip)
{
 struct module *mod;

 mod = __module_address(ip);
 if (!mod || !mod->arch.orc_unwind || !mod->arch.orc_unwind_ip)
  return NULL;

 return __orc_find(mod->arch.orc_unwind_ip, mod->arch.orc_unwind, mod->arch.num_orcs, ip);
}
#else
static struct orc_entry *orc_module_find(unsigned long ip)
{
 return NULL;
}
#endif

#ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
static struct orc_entry *orc_find(unsigned long ip);

/*
 * Ftrace dynamic trampolines do not have orc entries of their own.
 * But they are copies of the ftrace entries that are static and
 * defined in ftrace_*.S, which do have orc entries.
 *
 * If the unwinder comes across a ftrace trampoline, then find the
 * ftrace function that was used to create it, and use that ftrace
 * function's orc entry, as the placement of the return code in
 * the stack will be identical.
 */
static struct orc_entry *orc_ftrace_find(unsigned long ip)
{
 struct ftrace_ops *ops;
 unsigned long tramp_addr, offset;

 ops = ftrace_ops_trampoline(ip);
 if (!ops)
  return NULL;

 /* Set tramp_addr to the start of the code copied by the trampoline */
 if (ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS)
  tramp_addr = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 else
  tramp_addr = (unsigned long)ftrace_caller;

 /* Now place tramp_addr to the location within the trampoline ip is at */
 offset = ip - ops->trampoline;
 tramp_addr += offset;

 /* Prevent unlikely recursion */
 if (ip == tramp_addr)
  return NULL;

 return orc_find(tramp_addr);
}
#else
static struct orc_entry *orc_ftrace_find(unsigned long ip)
{
 return NULL;
}
#endif

static struct orc_entry *orc_find(unsigned long ip)
{
 static struct orc_entry *orc;

 if (ip == 0)
  return &orc_null_entry;

 /* For non-init vmlinux addresses, use the fast lookup table: */
 if (ip >= LOOKUP_START_IP && ip < LOOKUP_STOP_IP) {
  unsigned int idx, start, stop;

  idx = (ip - LOOKUP_START_IP) / LOOKUP_BLOCK_SIZE;

  if (unlikely((idx >= lookup_num_blocks-1))) {
   orc_warn("WARNING: bad lookup idx: idx=%u num=%u ip=%pB\n",
     idx, lookup_num_blocks, (void *)ip);
   return NULL;
  }

  start = orc_lookup[idx];
  stop = orc_lookup[idx + 1] + 1;

  if (unlikely((__start_orc_unwind + start >= __stop_orc_unwind) ||
        (__start_orc_unwind + stop > __stop_orc_unwind))) {
   orc_warn("WARNING: bad lookup value: idx=%u num=%u start=%u stop=%u ip=%pB\n",
     idx, lookup_num_blocks, start, stop, (void *)ip);
   return NULL;
  }

  return __orc_find(__start_orc_unwind_ip + start,
      __start_orc_unwind + start, stop - start, ip);
 }

 /* vmlinux .init slow lookup: */
 if (is_kernel_inittext(ip))
  return __orc_find(__start_orc_unwind_ip, __start_orc_unwind,
      __stop_orc_unwind_ip - __start_orc_unwind_ip, ip);

 /* Module lookup: */
 orc = orc_module_find(ip);
 if (orc)
  return orc;

 return orc_ftrace_find(ip);
}

#ifdef CONFIG_MODULES

static DEFINE_MUTEX(sort_mutex);
static int *cur_orc_ip_table = __start_orc_unwind_ip;
static struct orc_entry *cur_orc_table = __start_orc_unwind;

static void orc_sort_swap(void *_a, void *_b, int size)
{
 int delta = _b - _a;
 int *a = _a, *b = _b, tmp;
 struct orc_entry *orc_a, *orc_b;

 /* Swap the .orc_unwind_ip entries: */
 tmp = *a;
 *a = *b + delta;
 *b = tmp - delta;

 /* Swap the corresponding .orc_unwind entries: */
 orc_a = cur_orc_table + (a - cur_orc_ip_table);
 orc_b = cur_orc_table + (b - cur_orc_ip_table);
 swap(*orc_a, *orc_b);
}

static int orc_sort_cmp(const void *_a, const void *_b)
{
 const int *a = _a, *b = _b;
 unsigned long a_val = orc_ip(a);
 unsigned long b_val = orc_ip(b);
 struct orc_entry *orc_a;

 if (a_val > b_val)
  return 1;
 if (a_val < b_val)
  return -1;

 /*
 * The "weak" section terminator entries need to always be first
 * to ensure the lookup code skips them in favor of real entries.
 * These terminator entries exist to handle any gaps created by
 * whitelisted .o files which didn't get objtool generation.
 */
 orc_a = cur_orc_table + (a - cur_orc_ip_table);

 return orc_a->type == ORC_TYPE_UNDEFINED ? -1 : 1;
}

void unwind_module_init(struct module *mod, void *_orc_ip, size_t orc_ip_size,
   void *_orc, size_t orc_size)
{
 int *orc_ip = _orc_ip;
 struct orc_entry *orc = _orc;
 unsigned int num_entries = orc_ip_size / sizeof(int);

 WARN_ON_ONCE(orc_ip_size % sizeof(int) != 0 ||
       orc_size % sizeof(*orc) != 0 ||
       num_entries != orc_size / sizeof(*orc));

 /*
 * The 'cur_orc_*' globals allow the orc_sort_swap() callback to
 * associate an .orc_unwind_ip table entry with its corresponding
 * .orc_unwind entry so they can both be swapped.
 */
 mutex_lock(&sort_mutex);
 cur_orc_ip_table = orc_ip;
 cur_orc_table = orc;
 sort(orc_ip, num_entries, sizeof(int), orc_sort_cmp, orc_sort_swap);
 mutex_unlock(&sort_mutex);

 mod->arch.orc_unwind_ip = orc_ip;
 mod->arch.orc_unwind = orc;
 mod->arch.num_orcs = num_entries;
}
#endif

void __init unwind_init(void)
{
 int i;
 size_t orc_size = (void *)__stop_orc_unwind - (void *)__start_orc_unwind;
 size_t orc_ip_size = (void *)__stop_orc_unwind_ip - (void *)__start_orc_unwind_ip;
 size_t num_entries = orc_ip_size / sizeof(int);
 struct orc_entry *orc;

 if (!num_entries || orc_ip_size % sizeof(int) != 0 ||
     orc_size % sizeof(struct orc_entry) != 0 ||
     num_entries != orc_size / sizeof(struct orc_entry)) {
  orc_warn("WARNING: Bad or missing .orc_unwind table. Disabling unwinder.\n");
  return;
 }

 /*
 * Note, the orc_unwind and orc_unwind_ip tables were already
 * sorted at build time via the 'sorttable' tool.
 * It's ready for binary search straight away, no need to sort it.
 */

 /* Initialize the fast lookup table: */
 lookup_num_blocks = orc_lookup_end - orc_lookup;
 for (i = 0; i < lookup_num_blocks-1; i++) {
  orc = __orc_find(__start_orc_unwind_ip, __start_orc_unwind,
     num_entries, LOOKUP_START_IP + (LOOKUP_BLOCK_SIZE * i));
  if (!orc) {
   orc_warn("WARNING: Corrupt .orc_unwind table. Disabling unwinder.\n");
   return;
  }

  orc_lookup[i] = orc - __start_orc_unwind;
 }

 /* Initialize the ending block: */
 orc = __orc_find(__start_orc_unwind_ip, __start_orc_unwind, num_entries, LOOKUP_STOP_IP);
 if (!orc) {
  orc_warn("WARNING: Corrupt .orc_unwind table. Disabling unwinder.\n");
  return;
 }
 orc_lookup[lookup_num_blocks-1] = orc - __start_orc_unwind;

 orc_init = true;
}

static inline bool on_stack(struct stack_info *info, unsigned long addr, size_t len)
{
 unsigned long begin = info->begin;
 unsigned long end   = info->end;

 return (info->type != STACK_TYPE_UNKNOWN &&
  addr >= begin && addr < end && addr + len > begin && addr + len <= end);
}

static bool stack_access_ok(struct unwind_state *state, unsigned long addr, size_t len)
{
 struct stack_info *info = &state->stack_info;

 if (on_stack(info, addr, len))
  return true;

 return !get_stack_info(addr, state->task, info) && on_stack(info, addr, len);
}

unsigned long unwind_get_return_address(struct unwind_state *state)
{
 return __unwind_get_return_address(state);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(unwind_get_return_address);

void unwind_start(struct unwind_state *state, struct task_struct *task,
      struct pt_regs *regs)
{
 __unwind_start(state, task, regs);
 state->type = UNWINDER_ORC;
 if (!unwind_done(state) && !__kernel_text_address(state->pc))
  unwind_next_frame(state);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(unwind_start);

static bool is_entry_func(unsigned long addr)
{
 extern u32 kernel_entry;
 extern u32 kernel_entry_end;

 return addr >= (unsigned long)&kernel_entry && addr < (unsigned long)&kernel_entry_end;
}

static inline unsigned long bt_address(unsigned long ra)
{
 extern unsigned long eentry;

 if (__kernel_text_address(ra))
  return ra;

 if (__module_text_address(ra))
  return ra;

 if (ra >= eentry && ra < eentry +  EXCCODE_INT_END * VECSIZE) {
  unsigned long func;
  unsigned long type = (ra - eentry) / VECSIZE;
  unsigned long offset = (ra - eentry) % VECSIZE;

  switch (type) {
  case 0 ... EXCCODE_INT_START - 1:
   func = (unsigned long)exception_table[type];
   break;
  case EXCCODE_INT_START ... EXCCODE_INT_END:
   func = (unsigned long)handle_vint;
   break;
  default:
   func = (unsigned long)handle_reserved;
   break;
  }

  return func + offset;
 }

 return ra;
}

bool unwind_next_frame(struct unwind_state *state)
{
 unsigned long *p, pc;
 struct pt_regs *regs;
 struct orc_entry *orc;
 struct stack_info *info = &state->stack_info;

 if (unwind_done(state))
  return false;

 /* Don't let modules unload while we're reading their ORC data. */
 guard(rcu)();

 if (is_entry_func(state->pc))
  goto end;

 orc = orc_find(state->pc);
 if (!orc) {
  /*
 * As a fallback, try to assume this code uses a frame pointer.
 * This is useful for generated code, like BPF, which ORC
 * doesn't know about.  This is just a guess, so the rest of
 * the unwind is no longer considered reliable.
 */
  orc = &orc_fp_entry;
  state->error = true;
 } else {
  if (orc->type == ORC_TYPE_UNDEFINED)
   goto err;

  if (orc->type == ORC_TYPE_END_OF_STACK)
   goto end;
 }

 switch (orc->sp_reg) {
 case ORC_REG_SP:
  if (info->type == STACK_TYPE_IRQ && state->sp == info->end)
   orc->type = ORC_TYPE_REGS;
  else
   state->sp = state->sp + orc->sp_offset;
  break;
 case ORC_REG_FP:
  state->sp = state->fp;
  break;
 default:
  orc_warn("unknown SP base reg %d at %pB\n", orc->sp_reg, (void *)state->pc);
  goto err;
 }

 switch (orc->fp_reg) {
 case ORC_REG_PREV_SP:
  p = (unsigned long *)(state->sp + orc->fp_offset);
  if (!stack_access_ok(state, (unsigned long)p, sizeof(unsigned long)))
   goto err;

  state->fp = *p;
  break;
 case ORC_REG_UNDEFINED:
  /* Nothing. */
  break;
 default:
  orc_warn("unknown FP base reg %d at %pB\n", orc->fp_reg, (void *)state->pc);
  goto err;
 }

 switch (orc->type) {
 case ORC_TYPE_CALL:
  if (orc->ra_reg == ORC_REG_PREV_SP) {
   p = (unsigned long *)(state->sp + orc->ra_offset);
   if (!stack_access_ok(state, (unsigned long)p, sizeof(unsigned long)))
    goto err;

   pc = unwind_graph_addr(state, *p, state->sp);
   pc -= LOONGARCH_INSN_SIZE;
  } else if (orc->ra_reg == ORC_REG_UNDEFINED) {
   if (!state->ra || state->ra == state->pc)
    goto err;

   pc = unwind_graph_addr(state, state->ra, state->sp);
   pc -=  LOONGARCH_INSN_SIZE;
   state->ra = 0;
  } else {
   orc_warn("unknown ra base reg %d at %pB\n", orc->ra_reg, (void *)state->pc);
   goto err;
  }
  break;
 case ORC_TYPE_REGS:
  if (info->type == STACK_TYPE_IRQ && state->sp == info->end)
   regs = (struct pt_regs *)info->next_sp;
  else
   regs = (struct pt_regs *)state->sp;

  if (!stack_access_ok(state, (unsigned long)regs, sizeof(*regs)))
   goto err;

  if ((info->end == (unsigned long)regs + sizeof(*regs)) &&
      !regs->regs[3] && !regs->regs[1])
   goto end;

  if (user_mode(regs))
   goto end;

  pc = regs->csr_era;
  if (!__kernel_text_address(pc))
   goto err;

  state->sp = regs->regs[3];
  state->ra = regs->regs[1];
  state->fp = regs->regs[22];
  get_stack_info(state->sp, state->task, info);

  break;
 default:
  orc_warn("unknown .orc_unwind entry type %d at %pB\n", orc->type, (void *)state->pc);
  goto err;
 }

 state->pc = bt_address(pc);
 if (!state->pc) {
  pr_err("cannot find unwind pc at %p\n", (void *)pc);
  goto err;
 }

 if (!__kernel_text_address(state->pc))
  goto err;

 return true;

err:
 state->error = true;

end:
 state->stack_info.type = STACK_TYPE_UNKNOWN;
 return false;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(unwind_next_frame);