Quelle  unwind_frame.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/task.h>
#include <linux/sched/task_stack.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include <asm/bitops.h>
#include <asm/stacktrace.h>
#include <asm/unwind.h>

#define FRAME_HEADER_SIZE (sizeof(long) * 2)

unsigned long unwind_get_return_address(struct unwind_state *state)
{
 if (unwind_done(state))
  return 0;

 return __kernel_text_address(state->ip) ? state->ip : 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(unwind_get_return_address);

unsigned long *unwind_get_return_address_ptr(struct unwind_state *state)
{
 if (unwind_done(state))
  return NULL;

 return state->regs ? &state->regs->ip : state->bp + 1;
}

static void unwind_dump(struct unwind_state *state)
{
 static bool dumped_before = false;
 bool prev_zero, zero = false;
 unsigned long word, *sp;
 struct stack_info stack_info = {0};
 unsigned long visit_mask = 0;

 if (dumped_before)
  return;

 dumped_before = true;

 printk_deferred("unwind stack type:%d next_sp:%p mask:0x%lx graph_idx:%d\n",
   state->stack_info.type, state->stack_info.next_sp,
   state->stack_mask, state->graph_idx);

 for (sp = PTR_ALIGN(state->orig_sp, sizeof(long)); sp;
      sp = PTR_ALIGN(stack_info.next_sp, sizeof(long))) {
  if (get_stack_info(sp, state->task, &stack_info, &visit_mask))
   break;

  for (; sp < stack_info.end; sp++) {

   word = READ_ONCE_NOCHECK(*sp);

   prev_zero = zero;
   zero = word == 0;

   if (zero) {
    if (!prev_zero)
     printk_deferred("%p: %0*x ...\n",
       sp, BITS_PER_LONG/4, 0);
    continue;
   }

   printk_deferred("%p: %0*lx (%pB)\n",
     sp, BITS_PER_LONG/4, word, (void *)word);
  }
 }
}

static bool in_entry_code(unsigned long ip)
{
 char *addr = (char *)ip;

 return addr >= __entry_text_start && addr < __entry_text_end;
}

static inline unsigned long *last_frame(struct unwind_state *state)
{
 return (unsigned long *)task_pt_regs(state->task) - 2;
}

static bool is_last_frame(struct unwind_state *state)
{
 return state->bp == last_frame(state);
}

#ifdef CONFIG_X86_32
#define GCC_REALIGN_WORDS 3
#else
#define GCC_REALIGN_WORDS 1
#endif

static inline unsigned long *last_aligned_frame(struct unwind_state *state)
{
 return last_frame(state) - GCC_REALIGN_WORDS;
}

static bool is_last_aligned_frame(struct unwind_state *state)
{
 unsigned long *last_bp = last_frame(state);
 unsigned long *aligned_bp = last_aligned_frame(state);

 /*
 * GCC can occasionally decide to realign the stack pointer and change
 * the offset of the stack frame in the prologue of a function called
 * by head/entry code.  Examples:
 *
 * <start_secondary>:
 *      push   %edi
 *      lea    0x8(%esp),%edi
 *      and    $0xfffffff8,%esp
 *      pushl  -0x4(%edi)
 *      push   %ebp
 *      mov    %esp,%ebp
 *
 * <x86_64_start_kernel>:
 *      lea    0x8(%rsp),%r10
 *      and    $0xfffffffffffffff0,%rsp
 *      pushq  -0x8(%r10)
 *      push   %rbp
 *      mov    %rsp,%rbp
 *
 * After aligning the stack, it pushes a duplicate copy of the return
 * address before pushing the frame pointer.
 */
 return (state->bp == aligned_bp && *(aligned_bp + 1) == *(last_bp + 1));
}

static bool is_last_ftrace_frame(struct unwind_state *state)
{
 unsigned long *last_bp = last_frame(state);
 unsigned long *last_ftrace_bp = last_bp - 3;

 /*
 * When unwinding from an ftrace handler of a function called by entry
 * code, the stack layout of the last frame is:
 *
 *   bp
 *   parent ret addr
 *   bp
 *   function ret addr
 *   parent ret addr
 *   pt_regs
 *   -----------------
 */
 return (state->bp == last_ftrace_bp &&
  *state->bp == *(state->bp + 2) &&
  *(state->bp + 1) == *(state->bp + 4));
}

static bool is_last_task_frame(struct unwind_state *state)
{
 return is_last_frame(state) || is_last_aligned_frame(state) ||
        is_last_ftrace_frame(state);
}

/*
 * This determines if the frame pointer actually contains an encoded pointer to
 * pt_regs on the stack.  See ENCODE_FRAME_POINTER.
 */
#ifdef CONFIG_X86_64
static struct pt_regs *decode_frame_pointer(unsigned long *bp)
{
 unsigned long regs = (unsigned long)bp;

 if (!(regs & 0x1))
  return NULL;

 return (struct pt_regs *)(regs & ~0x1);
}
#else
static struct pt_regs *decode_frame_pointer(unsigned long *bp)
{
 unsigned long regs = (unsigned long)bp;

 if (regs & 0x80000000)
  return NULL;

 return (struct pt_regs *)(regs | 0x80000000);
}
#endif

/*
 * While walking the stack, KMSAN may stomp on stale locals from other
 * functions that were marked as uninitialized upon function exit, and
 * now hold the call frame information for the current function (e.g. the frame
 * pointer). Because KMSAN does not specifically mark call frames as
 * initialized, false positive reports are possible. To prevent such reports,
 * we mark the functions scanning the stack (here and below) with
 * __no_kmsan_checks.
 */
__no_kmsan_checks
static bool update_stack_state(struct unwind_state *state,
          unsigned long *next_bp)
{
 struct stack_info *info = &state->stack_info;
 enum stack_type prev_type = info->type;
 struct pt_regs *regs;
 unsigned long *frame, *prev_frame_end, *addr_p, addr;
 size_t len;

 if (state->regs)
  prev_frame_end = (void *)state->regs + sizeof(*state->regs);
 else
  prev_frame_end = (void *)state->bp + FRAME_HEADER_SIZE;

 /* Is the next frame pointer an encoded pointer to pt_regs? */
 regs = decode_frame_pointer(next_bp);
 if (regs) {
  frame = (unsigned long *)regs;
  len = sizeof(*regs);
  state->got_irq = true;
 } else {
  frame = next_bp;
  len = FRAME_HEADER_SIZE;
 }

 /*
 * If the next bp isn't on the current stack, switch to the next one.
 *
 * We may have to traverse multiple stacks to deal with the possibility
 * that info->next_sp could point to an empty stack and the next bp
 * could be on a subsequent stack.
 */
 while (!on_stack(info, frame, len))
  if (get_stack_info(info->next_sp, state->task, info,
       &state->stack_mask))
   return false;

 /* Make sure it only unwinds up and doesn't overlap the prev frame: */
 if (state->orig_sp && state->stack_info.type == prev_type &&
     frame < prev_frame_end)
  return false;

 /* Move state to the next frame: */
 if (regs) {
  state->regs = regs;
  state->bp = NULL;
 } else {
  state->bp = next_bp;
  state->regs = NULL;
 }

 /* Save the return address: */
 if (state->regs && user_mode(state->regs))
  state->ip = 0;
 else {
  addr_p = unwind_get_return_address_ptr(state);
  addr = READ_ONCE_TASK_STACK(state->task, *addr_p);
  state->ip = unwind_recover_ret_addr(state, addr, addr_p);
 }

 /* Save the original stack pointer for unwind_dump(): */
 if (!state->orig_sp)
  state->orig_sp = frame;

 return true;
}

__no_kmsan_checks
bool unwind_next_frame(struct unwind_state *state)
{
 struct pt_regs *regs;
 unsigned long *next_bp;

 if (unwind_done(state))
  return false;

 /* Have we reached the end? */
 if (state->regs && user_mode(state->regs))
  goto the_end;

 if (is_last_task_frame(state)) {
  regs = task_pt_regs(state->task);

  /*
 * kthreads (other than the boot CPU's idle thread) have some
 * partial regs at the end of their stack which were placed
 * there by copy_thread().  But the regs don't have any
 * useful information, so we can skip them.
 *
 * This user_mode() check is slightly broader than a PF_KTHREAD
 * check because it also catches the awkward situation where a
 * newly forked kthread transitions into a user task by calling
 * kernel_execve(), which eventually clears PF_KTHREAD.
 */
  if (!user_mode(regs))
   goto the_end;

  /*
 * We're almost at the end, but not quite: there's still the
 * syscall regs frame.  Entry code doesn't encode the regs
 * pointer for syscalls, so we have to set it manually.
 */
  state->regs = regs;
  state->bp = NULL;
  state->ip = 0;
  return true;
 }

 /* Get the next frame pointer: */
 if (state->next_bp) {
  next_bp = state->next_bp;
  state->next_bp = NULL;
 } else if (state->regs) {
  next_bp = (unsigned long *)state->regs->bp;
 } else {
  next_bp = (unsigned long *)READ_ONCE_TASK_STACK(state->task, *state->bp);
 }

 /* Move to the next frame if it's safe: */
 if (!update_stack_state(state, next_bp))
  goto bad_address;

 return true;

bad_address:
 state->error = true;

 /*
 * When unwinding a non-current task, the task might actually be
 * running on another CPU, in which case it could be modifying its
 * stack while we're reading it.  This is generally not a problem and
 * can be ignored as long as the caller understands that unwinding
 * another task will not always succeed.
 */
 if (state->task != current)
  goto the_end;

 /*
 * Don't warn if the unwinder got lost due to an interrupt in entry
 * code or in the C handler before the first frame pointer got set up:
 */
 if (state->got_irq && in_entry_code(state->ip))
  goto the_end;
 if (state->regs &&
     state->regs->sp >= (unsigned long)last_aligned_frame(state) &&
     state->regs->sp < (unsigned long)task_pt_regs(state->task))
  goto the_end;

 /*
 * There are some known frame pointer issues on 32-bit.  Disable
 * unwinder warnings on 32-bit until it gets objtool support.
 */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
  goto the_end;

 if (state->task != current)
  goto the_end;

 if (state->regs) {
  printk_deferred_once(KERN_WARNING
   "WARNING: kernel stack regs at %p in %s:%d has bad 'bp' value %p\n",
   state->regs, state->task->comm,
   state->task->pid, next_bp);
  unwind_dump(state);
 } else {
  printk_deferred_once(KERN_WARNING
   "WARNING: kernel stack frame pointer at %p in %s:%d has bad value %p\n",
   state->bp, state->task->comm,
   state->task->pid, next_bp);
  unwind_dump(state);
 }
the_end:
 state->stack_info.type = STACK_TYPE_UNKNOWN;
 return false;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(unwind_next_frame);

void __unwind_start(struct unwind_state *state, struct task_struct *task,
      struct pt_regs *regs, unsigned long *first_frame)
{
 unsigned long *bp;

 memset(state, 0, sizeof(*state));
 state->task = task;
 state->got_irq = (regs);

 /* Don't even attempt to start from user mode regs: */
 if (regs && user_mode(regs)) {
  state->stack_info.type = STACK_TYPE_UNKNOWN;
  return;
 }

 bp = get_frame_pointer(task, regs);

 /*
 * If we crash with IP==0, the last successfully executed instruction
 * was probably an indirect function call with a NULL function pointer.
 * That means that SP points into the middle of an incomplete frame:
 * *SP is a return pointer, and *(SP-sizeof(unsigned long)) is where we
 * would have written a frame pointer if we hadn't crashed.
 * Pretend that the frame is complete and that BP points to it, but save
 * the real BP so that we can use it when looking for the next frame.
 */
 if (regs && regs->ip == 0 && (unsigned long *)regs->sp >= first_frame) {
  state->next_bp = bp;
  bp = ((unsigned long *)regs->sp) - 1;
 }

 /* Initialize stack info and make sure the frame data is accessible: */
 get_stack_info(bp, state->task, &state->stack_info,
         &state->stack_mask);
 update_stack_state(state, bp);

 /*
 * The caller can provide the address of the first frame directly
 * (first_frame) or indirectly (regs->sp) to indicate which stack frame
 * to start unwinding at.  Skip ahead until we reach it.
 */
 while (!unwind_done(state) &&
        (!on_stack(&state->stack_info, first_frame, sizeof(long)) ||
   (state->next_bp == NULL && state->bp < first_frame)))
  unwind_next_frame(state);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(__unwind_start);