kasan_init.c   Interaktion und
PortierbarkeitC

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * This file contains kasan initialization code for ARM.
 *
 * Copyright (c) 2018 Samsung Electronics Co., Ltd.
 * Author: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
 * Author: Linus Walleij <linus.walleij@linaro.org>
 */

#define pr_fmt(fmt) "kasan: " fmt
#include <linux/kasan.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/sched/task.h>
#include <linux/start_kernel.h>
#include <linux/pgtable.h>
#include <asm/cputype.h>
#include <asm/highmem.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/pgalloc.h>
#include <asm/procinfo.h>
#include <asm/proc-fns.h>

#include "mm.h"

static pgd_t tmp_pgd_table[PTRS_PER_PGD] __initdata __aligned(PGD_SIZE);

pmd_t tmp_pmd_table[PTRS_PER_PMD] __page_aligned_bss;

static __init void *kasan_alloc_block_raw(size_t size)
{
 return memblock_alloc_try_nid_raw(size, size, __pa(MAX_DMA_ADDRESS),
          MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE, NUMA_NO_NODE);
}

static __init void *kasan_alloc_block(size_t size)
{
 return memblock_alloc_try_nid(size, size, __pa(MAX_DMA_ADDRESS),
          MEMBLOCK_ALLOC_NOLEAKTRACE, NUMA_NO_NODE);
}

static void __init kasan_pte_populate(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
          unsigned long end, bool early)
{
 unsigned long next;
 pte_t *ptep = pte_offset_kernel(pmdp, addr);

 do {
  pte_t entry;
  void *p;

  next = addr + PAGE_SIZE;

  if (!early) {
   if (!pte_none(READ_ONCE(*ptep)))
    continue;

   p = kasan_alloc_block_raw(PAGE_SIZE);
   if (!p) {
    panic("%s failed to allocate shadow page for address 0x%lx\n",
          __func__, addr);
    return;
   }
   memset(p, KASAN_SHADOW_INIT, PAGE_SIZE);
   entry = pfn_pte(virt_to_pfn(p),
     __pgprot(pgprot_val(PAGE_KERNEL)));
  } else if (pte_none(READ_ONCE(*ptep))) {
   /*
    * The early shadow memory is mapping all KASan
    * operations to one and the same page in memory,
    * "kasan_early_shadow_page" so that the instrumentation
    * will work on a scratch area until we can set up the
    * proper KASan shadow memory.
 */
   entry = pfn_pte(virt_to_pfn(kasan_early_shadow_page),
     __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_DIRTY | L_PTE_XN));
  } else {
   /*
    * Early shadow mappings are PMD_SIZE aligned, so if the
    * first entry is already set, they must all be set.
 */
   return;
  }

  set_pte_at(&init_mm, addr, ptep, entry);
 } while (ptep++, addr = next, addr != end);
}

/*
 * The pmd (page middle directory) is only used on LPAE
 */
static void __init kasan_pmd_populate(pud_t *pudp, unsigned long addr,
          unsigned long end, bool early)
{
 unsigned long next;
 pmd_t *pmdp = pmd_offset(pudp, addr);

 do {
  if (pmd_none(*pmdp)) {
   /*
    * We attempt to allocate a shadow block for the PMDs
    * used by the PTEs for this address if it isn't already
    * allocated.
 */
   void *p = early ? kasan_early_shadow_pte :
    kasan_alloc_block(PAGE_SIZE);

   if (!p) {
    panic("%s failed to allocate shadow block for address 0x%lx\n",
          __func__, addr);
    return;
   }
   pmd_populate_kernel(&init_mm, pmdp, p);
   flush_pmd_entry(pmdp);
  }

  next = pmd_addr_end(addr, end);
  kasan_pte_populate(pmdp, addr, next, early);
 } while (pmdp++, addr = next, addr != end);
}

static void __init kasan_pgd_populate(unsigned long addr, unsigned long end,
          bool early)
{
 unsigned long next;
 pgd_t *pgdp;
 p4d_t *p4dp;
 pud_t *pudp;

 pgdp = pgd_offset_k(addr);

 do {
  /*
   * Allocate and populate the shadow block of p4d folded into
   * pud folded into pmd if it doesn't already exist
 */
  if (!early && pgd_none(*pgdp)) {
   void *p = kasan_alloc_block(PAGE_SIZE);

   if (!p) {
    panic("%s failed to allocate shadow block for address 0x%lx\n",
          __func__, addr);
    return;
   }
   pgd_populate(&init_mm, pgdp, p);
  }

  next = pgd_addr_end(addr, end);
  /*
   * We just immediately jump over the p4d and pud page
   * directories since we believe ARM32 will never gain four
   * nor five level page tables.
 */
  p4dp = p4d_offset(pgdp, addr);
  pudp = pud_offset(p4dp, addr);

  kasan_pmd_populate(pudp, addr, next, early);
 } while (pgdp++, addr = next, addr != end);
}

extern struct proc_info_list *lookup_processor_type(unsigned int);

void __init kasan_early_init(void)
{
 struct proc_info_list *list;

 /*
  * locate processor in the list of supported processor
  * types.  The linker builds this table for us from the
  * entries in arch/arm/mm/proc-*.S
 */
 list = lookup_processor_type(read_cpuid_id());
 if (list) {
#ifdef MULTI_CPU
  processor = *list->proc;
#endif
 }

 BUILD_BUG_ON((KASAN_SHADOW_END - (1UL << 29)) != KASAN_SHADOW_OFFSET);
 /*
  * We walk the page table and set all of the shadow memory to point
  * to the scratch page.
 */
 kasan_pgd_populate(KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END, true);
}

static void __init clear_pgds(unsigned long start,
   unsigned long end)
{
 for (; start && start < end; start += PMD_SIZE)
  pmd_clear(pmd_off_k(start));
}

static int __init create_mapping(void *start, void *end)
{
 void *shadow_start, *shadow_end;

 shadow_start = kasan_mem_to_shadow(start);
 shadow_end = kasan_mem_to_shadow(end);

 pr_info("Mapping kernel virtual memory block: %px-%px at shadow: %px-%px\n",
  start, end, shadow_start, shadow_end);

 kasan_pgd_populate((unsigned long)shadow_start & PAGE_MASK,
      PAGE_ALIGN((unsigned long)shadow_end), false);
 return 0;
}

void __init kasan_init(void)
{
 phys_addr_t pa_start, pa_end;
 u64 i;

 /*
  * We are going to perform proper setup of shadow memory.
  *
  * At first we should unmap early shadow (clear_pgds() call bellow).
  * However, instrumented code can't execute without shadow memory.
  *
  * To keep the early shadow memory MMU tables around while setting up
  * the proper shadow memory, we copy swapper_pg_dir (the initial page
  * table) to tmp_pgd_table and use that to keep the early shadow memory
  * mapped until the full shadow setup is finished. Then we swap back
  * to the proper swapper_pg_dir.
 */

 memcpy(tmp_pgd_table, swapper_pg_dir, sizeof(tmp_pgd_table));
#ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 /* We need to be in the same PGD or this won't work */
 BUILD_BUG_ON(pgd_index(KASAN_SHADOW_START) !=
       pgd_index(KASAN_SHADOW_END));
 memcpy(tmp_pmd_table,
        (void*)pgd_page_vaddr(*pgd_offset_k(KASAN_SHADOW_START)),
        sizeof(tmp_pmd_table));
 set_pgd(&tmp_pgd_table[pgd_index(KASAN_SHADOW_START)],
  __pgd(__pa(tmp_pmd_table) | PMD_TYPE_TABLE | L_PGD_SWAPPER));
#endif
 cpu_switch_mm(tmp_pgd_table, &init_mm);
 local_flush_tlb_all();

 clear_pgds(KASAN_SHADOW_START, KASAN_SHADOW_END);

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_KASAN_VMALLOC))
  kasan_populate_early_shadow(kasan_mem_to_shadow((void *)VMALLOC_START),
         kasan_mem_to_shadow((void *)VMALLOC_END));

 kasan_populate_early_shadow(kasan_mem_to_shadow((void *)VMALLOC_END),
        kasan_mem_to_shadow((void *)-1UL) + 1);

 for_each_mem_range(i, &pa_start, &pa_end) {
  void *start = __va(pa_start);
  void *end = __va(pa_end);

  /* Do not attempt to shadow highmem */
  if (pa_start >= arm_lowmem_limit) {
   pr_info("Skip highmem block at %pa-%pa\n", &pa_start, &pa_end);
   continue;
  }
  if (pa_end > arm_lowmem_limit) {
   pr_info("Truncating shadow for memory block at %pa-%pa to lowmem region at %pa\n",
    &pa_start, &pa_end, &arm_lowmem_limit);
   end = __va(arm_lowmem_limit);
  }
  if (start >= end) {
   pr_info("Skipping invalid memory block %pa-%pa (virtual %p-%p)\n",
    &pa_start, &pa_end, start, end);
   continue;
  }

  create_mapping(start, end);
 }

 /*
  * 1. The module global variables are in MODULES_VADDR ~ MODULES_END,
  *    so we need to map this area if CONFIG_KASAN_VMALLOC=n. With
  *    VMALLOC support KASAN will manage this region dynamically,
  *    refer to kasan_populate_vmalloc() and ARM's implementation of
  *    module_alloc().
  * 2. PKMAP_BASE ~ PKMAP_BASE+PMD_SIZE's shadow and MODULES_VADDR
  *    ~ MODULES_END's shadow is in the same PMD_SIZE, so we can't
  *    use kasan_populate_zero_shadow.
 */
 if (!IS_ENABLED(CONFIG_KASAN_VMALLOC) && IS_ENABLED(CONFIG_MODULES))
  create_mapping((void *)MODULES_VADDR, (void *)(MODULES_END));
 create_mapping((void *)PKMAP_BASE, (void *)(PKMAP_BASE + PMD_SIZE));

 /*
  * KAsan may reuse the contents of kasan_early_shadow_pte directly, so
  * we should make sure that it maps the zero page read-only.
 */
 for (i = 0; i < PTRS_PER_PTE; i++)
  set_pte_at(&init_mm, KASAN_SHADOW_START + i*PAGE_SIZE,
      &kasan_early_shadow_pte[i],
      pfn_pte(virt_to_pfn(kasan_early_shadow_page),
    __pgprot(pgprot_val(PAGE_KERNEL)
      | L_PTE_RDONLY)));

 cpu_switch_mm(swapper_pg_dir, &init_mm);
 local_flush_tlb_all();

 memset(kasan_early_shadow_page, 0, PAGE_SIZE);
 pr_info("Kernel address sanitizer initialized\n");
 init_task.kasan_depth = 0;
}