Merge tag 'devicetree-fixes-for-4.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / usercopy.c
1 /*
2  * This implements the various checks for CONFIG_HARDENED_USERCOPY*,
3  * which are designed to protect kernel memory from needless exposure
4  * and overwrite under many unintended conditions. This code is based
5  * on PAX_USERCOPY, which is:
6  *
7  * Copyright (C) 2001-2016 PaX Team, Bradley Spengler, Open Source
8  * Security Inc.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  *
14  */
15 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
16
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/sched/task.h>
21 #include <linux/sched/task_stack.h>
22 #include <linux/thread_info.h>
23 #include <asm/sections.h>
24
25 /*
26  * Checks if a given pointer and length is contained by the current
27  * stack frame (if possible).
28  *
29  * Returns:
30  *      NOT_STACK: not at all on the stack
31  *      GOOD_FRAME: fully within a valid stack frame
32  *      GOOD_STACK: fully on the stack (when can't do frame-checking)
33  *      BAD_STACK: error condition (invalid stack position or bad stack frame)
34  */
35 static noinline int check_stack_object(const void *obj, unsigned long len)
36 {
37         const void * const stack = task_stack_page(current);
38         const void * const stackend = stack + THREAD_SIZE;
39         int ret;
40
41         /* Object is not on the stack at all. */
42         if (obj + len <= stack || stackend <= obj)
43                 return NOT_STACK;
44
45         /*
46          * Reject: object partially overlaps the stack (passing the
47          * the check above means at least one end is within the stack,
48          * so if this check fails, the other end is outside the stack).
49          */
50         if (obj < stack || stackend < obj + len)
51                 return BAD_STACK;
52
53         /* Check if object is safely within a valid frame. */
54         ret = arch_within_stack_frames(stack, stackend, obj, len);
55         if (ret)
56                 return ret;
57
58         return GOOD_STACK;
59 }
60
61 static void report_usercopy(const void *ptr, unsigned long len,
62                             bool to_user, const char *type)
63 {
64         pr_emerg("kernel memory %s attempt detected %s %p (%s) (%lu bytes)\n",
65                 to_user ? "exposure" : "overwrite",
66                 to_user ? "from" : "to", ptr, type ? : "unknown", len);
67         /*
68          * For greater effect, it would be nice to do do_group_exit(),
69          * but BUG() actually hooks all the lock-breaking and per-arch
70          * Oops code, so that is used here instead.
71          */
72         BUG();
73 }
74
75 /* Returns true if any portion of [ptr,ptr+n) over laps with [low,high). */
76 static bool overlaps(const void *ptr, unsigned long n, unsigned long low,
77                      unsigned long high)
78 {
79         unsigned long check_low = (uintptr_t)ptr;
80         unsigned long check_high = check_low + n;
81
82         /* Does not overlap if entirely above or entirely below. */
83         if (check_low >= high || check_high <= low)
84                 return false;
85
86         return true;
87 }
88
89 /* Is this address range in the kernel text area? */
90 static inline const char *check_kernel_text_object(const void *ptr,
91                                                    unsigned long n)
92 {
93         unsigned long textlow = (unsigned long)_stext;
94         unsigned long texthigh = (unsigned long)_etext;
95         unsigned long textlow_linear, texthigh_linear;
96
97         if (overlaps(ptr, n, textlow, texthigh))
98                 return "<kernel text>";
99
100         /*
101          * Some architectures have virtual memory mappings with a secondary
102          * mapping of the kernel text, i.e. there is more than one virtual
103          * kernel address that points to the kernel image. It is usually
104          * when there is a separate linear physical memory mapping, in that
105          * __pa() is not just the reverse of __va(). This can be detected
106          * and checked:
107          */
108         textlow_linear = (unsigned long)lm_alias(textlow);
109         /* No different mapping: we're done. */
110         if (textlow_linear == textlow)
111                 return NULL;
112
113         /* Check the secondary mapping... */
114         texthigh_linear = (unsigned long)lm_alias(texthigh);
115         if (overlaps(ptr, n, textlow_linear, texthigh_linear))
116                 return "<linear kernel text>";
117
118         return NULL;
119 }
120
121 static inline const char *check_bogus_address(const void *ptr, unsigned long n)
122 {
123         /* Reject if object wraps past end of memory. */
124         if ((unsigned long)ptr + n < (unsigned long)ptr)
125                 return "<wrapped address>";
126
127         /* Reject if NULL or ZERO-allocation. */
128         if (ZERO_OR_NULL_PTR(ptr))
129                 return "<null>";
130
131         return NULL;
132 }
133
134 /* Checks for allocs that are marked in some way as spanning multiple pages. */
135 static inline const char *check_page_span(const void *ptr, unsigned long n,
136                                           struct page *page, bool to_user)
137 {
138 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY_PAGESPAN
139         const void *end = ptr + n - 1;
140         struct page *endpage;
141         bool is_reserved, is_cma;
142
143         /*
144          * Sometimes the kernel data regions are not marked Reserved (see
145          * check below). And sometimes [_sdata,_edata) does not cover
146          * rodata and/or bss, so check each range explicitly.
147          */
148
149         /* Allow reads of kernel rodata region (if not marked as Reserved). */
150         if (ptr >= (const void *)__start_rodata &&
151             end <= (const void *)__end_rodata) {
152                 if (!to_user)
153                         return "<rodata>";
154                 return NULL;
155         }
156
157         /* Allow kernel data region (if not marked as Reserved). */
158         if (ptr >= (const void *)_sdata && end <= (const void *)_edata)
159                 return NULL;
160
161         /* Allow kernel bss region (if not marked as Reserved). */
162         if (ptr >= (const void *)__bss_start &&
163             end <= (const void *)__bss_stop)
164                 return NULL;
165
166         /* Is the object wholly within one base page? */
167         if (likely(((unsigned long)ptr & (unsigned long)PAGE_MASK) ==
168                    ((unsigned long)end & (unsigned long)PAGE_MASK)))
169                 return NULL;
170
171         /* Allow if fully inside the same compound (__GFP_COMP) page. */
172         endpage = virt_to_head_page(end);
173         if (likely(endpage == page))
174                 return NULL;
175
176         /*
177          * Reject if range is entirely either Reserved (i.e. special or
178          * device memory), or CMA. Otherwise, reject since the object spans
179          * several independently allocated pages.
180          */
181         is_reserved = PageReserved(page);
182         is_cma = is_migrate_cma_page(page);
183         if (!is_reserved && !is_cma)
184                 return "<spans multiple pages>";
185
186         for (ptr += PAGE_SIZE; ptr <= end; ptr += PAGE_SIZE) {
187                 page = virt_to_head_page(ptr);
188                 if (is_reserved && !PageReserved(page))
189                         return "<spans Reserved and non-Reserved pages>";
190                 if (is_cma && !is_migrate_cma_page(page))
191                         return "<spans CMA and non-CMA pages>";
192         }
193 #endif
194
195         return NULL;
196 }
197
198 static inline const char *check_heap_object(const void *ptr, unsigned long n,
199                                             bool to_user)
200 {
201         struct page *page;
202
203         if (!virt_addr_valid(ptr))
204                 return NULL;
205
206         page = virt_to_head_page(ptr);
207
208         /* Check slab allocator for flags and size. */
209         if (PageSlab(page))
210                 return __check_heap_object(ptr, n, page);
211
212         /* Verify object does not incorrectly span multiple pages. */
213         return check_page_span(ptr, n, page, to_user);
214 }
215
216 /*
217  * Validates that the given object is:
218  * - not bogus address
219  * - known-safe heap or stack object
220  * - not in kernel text
221  */
222 void __check_object_size(const void *ptr, unsigned long n, bool to_user)
223 {
224         const char *err;
225
226         /* Skip all tests if size is zero. */
227         if (!n)
228                 return;
229
230         /* Check for invalid addresses. */
231         err = check_bogus_address(ptr, n);
232         if (err)
233                 goto report;
234
235         /* Check for bad heap object. */
236         err = check_heap_object(ptr, n, to_user);
237         if (err)
238                 goto report;
239
240         /* Check for bad stack object. */
241         switch (check_stack_object(ptr, n)) {
242         case NOT_STACK:
243                 /* Object is not touching the current process stack. */
244                 break;
245         case GOOD_FRAME:
246         case GOOD_STACK:
247                 /*
248                  * Object is either in the correct frame (when it
249                  * is possible to check) or just generally on the
250                  * process stack (when frame checking not available).
251                  */
252                 return;
253         default:
254                 err = "<process stack>";
255                 goto report;
256         }
257
258         /* Check for object in kernel to avoid text exposure. */
259         err = check_kernel_text_object(ptr, n);
260         if (!err)
261                 return;
262
263 report:
264         report_usercopy(ptr, n, to_user, err);
265 }
266 EXPORT_SYMBOL(__check_object_size);