Quellcode-Bibliothek page_table_check.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

/*
 * Copyright (c) 2021, Google LLC.
 * Pasha Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
 */
#include <linux/kstrtox.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/page_table_check.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/swapops.h>

#undef pr_fmt
#define pr_fmt(fmt) "page_table_check: " fmt

struct page_table_check {
 atomic_t anon_map_count;
 atomic_t file_map_count;
};

static bool __page_table_check_enabled __initdata =
    IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_CHECK_ENFORCED);

DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(page_table_check_disabled);
EXPORT_SYMBOL(page_table_check_disabled);

static int __init early_page_table_check_param(char *buf)
{
 return kstrtobool(buf, &__page_table_check_enabled);
}

early_param("page_table_check", early_page_table_check_param);

static bool __init need_page_table_check(void)
{
 return __page_table_check_enabled;
}

static void __init init_page_table_check(void)
{
 if (!__page_table_check_enabled)
  return;
 static_branch_disable(&page_table_check_disabled);
}

struct page_ext_operations page_table_check_ops = {
 .size = sizeof(struct page_table_check),
 .need = need_page_table_check,
 .init = init_page_table_check,
 .need_shared_flags = false,
};

static struct page_table_check *get_page_table_check(struct page_ext *page_ext)
{
 BUG_ON(!page_ext);
 return page_ext_data(page_ext, &page_table_check_ops);
}

/*
 * An entry is removed from the page table, decrement the counters for that page
 * verify that it is of correct type and counters do not become negative.
 */
static void page_table_check_clear(unsigned long pfn, unsigned long pgcnt)
{
 struct page_ext_iter iter;
 struct page_ext *page_ext;
 struct page *page;
 bool anon;

 if (!pfn_valid(pfn))
  return;

 page = pfn_to_page(pfn);
 BUG_ON(PageSlab(page));
 anon = PageAnon(page);

 rcu_read_lock();
 for_each_page_ext(page, pgcnt, page_ext, iter) {
  struct page_table_check *ptc = get_page_table_check(page_ext);

  if (anon) {
   BUG_ON(atomic_read(&ptc->file_map_count));
   BUG_ON(atomic_dec_return(&ptc->anon_map_count) < 0);
  } else {
   BUG_ON(atomic_read(&ptc->anon_map_count));
   BUG_ON(atomic_dec_return(&ptc->file_map_count) < 0);
  }
 }
 rcu_read_unlock();
}

/*
 * A new entry is added to the page table, increment the counters for that page
 * verify that it is of correct type and is not being mapped with a different
 * type to a different process.
 */
static void page_table_check_set(unsigned long pfn, unsigned long pgcnt,
     bool rw)
{
 struct page_ext_iter iter;
 struct page_ext *page_ext;
 struct page *page;
 bool anon;

 if (!pfn_valid(pfn))
  return;

 page = pfn_to_page(pfn);
 BUG_ON(PageSlab(page));
 anon = PageAnon(page);

 rcu_read_lock();
 for_each_page_ext(page, pgcnt, page_ext, iter) {
  struct page_table_check *ptc = get_page_table_check(page_ext);

  if (anon) {
   BUG_ON(atomic_read(&ptc->file_map_count));
   BUG_ON(atomic_inc_return(&ptc->anon_map_count) > 1 && rw);
  } else {
   BUG_ON(atomic_read(&ptc->anon_map_count));
   BUG_ON(atomic_inc_return(&ptc->file_map_count) < 0);
  }
 }
 rcu_read_unlock();
}

/*
 * page is on free list, or is being allocated, verify that counters are zeroes
 * crash if they are not.
 */
void __page_table_check_zero(struct page *page, unsigned int order)
{
 struct page_ext_iter iter;
 struct page_ext *page_ext;

 BUG_ON(PageSlab(page));

 rcu_read_lock();
 for_each_page_ext(page, 1 << order, page_ext, iter) {
  struct page_table_check *ptc = get_page_table_check(page_ext);

  BUG_ON(atomic_read(&ptc->anon_map_count));
  BUG_ON(atomic_read(&ptc->file_map_count));
 }
 rcu_read_unlock();
}

void __page_table_check_pte_clear(struct mm_struct *mm, pte_t pte)
{
 if (&init_mm == mm)
  return;

 if (pte_user_accessible_page(pte)) {
  page_table_check_clear(pte_pfn(pte), PAGE_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 }
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_pte_clear);

void __page_table_check_pmd_clear(struct mm_struct *mm, pmd_t pmd)
{
 if (&init_mm == mm)
  return;

 if (pmd_user_accessible_page(pmd)) {
  page_table_check_clear(pmd_pfn(pmd), PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 }
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_pmd_clear);

void __page_table_check_pud_clear(struct mm_struct *mm, pud_t pud)
{
 if (&init_mm == mm)
  return;

 if (pud_user_accessible_page(pud)) {
  page_table_check_clear(pud_pfn(pud), PUD_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 }
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_pud_clear);

/* Whether the swap entry cached writable information */
static inline bool swap_cached_writable(swp_entry_t entry)
{
 return is_writable_device_private_entry(entry) ||
        is_writable_migration_entry(entry);
}

static inline void page_table_check_pte_flags(pte_t pte)
{
 if (pte_present(pte) && pte_uffd_wp(pte))
  WARN_ON_ONCE(pte_write(pte));
 else if (is_swap_pte(pte) && pte_swp_uffd_wp(pte))
  WARN_ON_ONCE(swap_cached_writable(pte_to_swp_entry(pte)));
}

void __page_table_check_ptes_set(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep, pte_t pte,
  unsigned int nr)
{
 unsigned int i;

 if (&init_mm == mm)
  return;

 page_table_check_pte_flags(pte);

 for (i = 0; i < nr; i++)
  __page_table_check_pte_clear(mm, ptep_get(ptep + i));
 if (pte_user_accessible_page(pte))
  page_table_check_set(pte_pfn(pte), nr, pte_write(pte));
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_ptes_set);

static inline void page_table_check_pmd_flags(pmd_t pmd)
{
 if (pmd_present(pmd) && pmd_uffd_wp(pmd))
  WARN_ON_ONCE(pmd_write(pmd));
 else if (is_swap_pmd(pmd) && pmd_swp_uffd_wp(pmd))
  WARN_ON_ONCE(swap_cached_writable(pmd_to_swp_entry(pmd)));
}

void __page_table_check_pmds_set(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd,
  unsigned int nr)
{
 unsigned long stride = PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT;
 unsigned int i;

 if (&init_mm == mm)
  return;

 page_table_check_pmd_flags(pmd);

 for (i = 0; i < nr; i++)
  __page_table_check_pmd_clear(mm, *(pmdp + i));
 if (pmd_user_accessible_page(pmd))
  page_table_check_set(pmd_pfn(pmd), stride * nr, pmd_write(pmd));
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_pmds_set);

void __page_table_check_puds_set(struct mm_struct *mm, pud_t *pudp, pud_t pud,
  unsigned int nr)
{
 unsigned long stride = PUD_SIZE >> PAGE_SHIFT;
 unsigned int i;

 if (&init_mm == mm)
  return;

 for (i = 0; i < nr; i++)
  __page_table_check_pud_clear(mm, *(pudp + i));
 if (pud_user_accessible_page(pud))
  page_table_check_set(pud_pfn(pud), stride * nr, pud_write(pud));
}
EXPORT_SYMBOL(__page_table_check_puds_set);

void __page_table_check_pte_clear_range(struct mm_struct *mm,
     unsigned long addr,
     pmd_t pmd)
{
 if (&init_mm == mm)
  return;

 if (!pmd_bad(pmd) && !pmd_leaf(pmd)) {
  pte_t *ptep = pte_offset_map(&pmd, addr);
  unsigned long i;

  if (WARN_ON(!ptep))
   return;
  for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++) {
   __page_table_check_pte_clear(mm, ptep_get(ptep));
   addr += PAGE_SIZE;
   ptep++;
  }
  pte_unmap(ptep - PTRS_PER_PTE);
 }
}