kaiser: do not set _PAGE_NX on pgd_none
authorHugh Dickins <hughd@google.com>
Tue, 5 Sep 2017 19:05:01 +0000 (12:05 -0700)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Fri, 5 Jan 2018 14:46:32 +0000 (15:46 +0100)
native_pgd_clear() uses native_set_pgd(), so native_set_pgd() must
avoid setting the _PAGE_NX bit on an otherwise pgd_none() entry:
usually that just generated a warning on exit, but sometimes
more mysterious and damaging failures (our production machines
could not complete booting).

The original fix to this just avoided adding _PAGE_NX to
an empty entry; but eventually more problems surfaced with kexec,
and EFI mapping expected to be a problem too.  So now instead
change native_set_pgd() to update shadow only if _PAGE_USER:

A few places (kernel/machine_kexec_64.c, platform/efi/efi_64.c for sure)
use set_pgd() to set up a temporary internal virtual address space, with
physical pages remapped at what Kaiser regards as userspace addresses:
Kaiser then assumes a shadow pgd follows, which it will try to corrupt.

This appears to be responsible for the recent kexec and kdump failures;
though it's unclear how those did not manifest as a problem before.
Ah, the shadow pgd will only be assumed to "follow" if the requested
pgd is on an even-numbered page: so I suppose it was going wrong 50%
of the time all along.

What we need is a flag to set_pgd(), to tell it we're dealing with
userspace.  Er, isn't that what the pgd's _PAGE_USER bit is saying?
Add a test for that.  But we cannot do the same for pgd_clear()
(which may be called to clear corrupted entries - set aside the
question of "corrupt in which pgd?" until later), so there just
rely on pgd_clear() not being called in the problematic cases -
with a WARN_ON_ONCE() which should fire half the time if it is.

But this is getting too big for an inline function: move it into
arch/x86/mm/kaiser.c (which then demands a boot/compressed mod);
and de-void and de-space native_get_shadow/normal_pgd() while here.

Also make an unnecessary change to KASLR's init_trampoline(): it was
using set_pgd() to assign a pgd-value to a global variable (not in a
pg directory page), which was rather scary given Kaiser's previous
set_pgd() implementation: not a problem now, but too scary to leave
as was, it could easily blow up if we have to change set_pgd() again.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
arch/x86/boot/compressed/misc.h
arch/x86/include/asm/pgtable_64.h
arch/x86/mm/kaiser.c
arch/x86/mm/kaslr.c

index 766a521..80e2cce 100644 (file)
@@ -9,6 +9,7 @@
  */
 #undef CONFIG_PARAVIRT
 #undef CONFIG_PARAVIRT_SPINLOCKS
+#undef CONFIG_KAISER
 #undef CONFIG_KASAN
 
 #include <linux/linkage.h>
index 000265c..177caf3 100644 (file)
@@ -107,61 +107,36 @@ static inline void native_pud_clear(pud_t *pud)
 }
 
 #ifdef CONFIG_KAISER
-static inline pgd_t * native_get_shadow_pgd(pgd_t *pgdp)
+extern pgd_t kaiser_set_shadow_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd);
+
+static inline pgd_t *native_get_shadow_pgd(pgd_t *pgdp)
 {
-       return (pgd_t *)(void*)((unsigned long)(void*)pgdp | (unsigned long)PAGE_SIZE);
+       return (pgd_t *)((unsigned long)pgdp | (unsigned long)PAGE_SIZE);
 }
 
-static inline pgd_t * native_get_normal_pgd(pgd_t *pgdp)
+static inline pgd_t *native_get_normal_pgd(pgd_t *pgdp)
 {
-       return (pgd_t *)(void*)((unsigned long)(void*)pgdp &  ~(unsigned long)PAGE_SIZE);
+       return (pgd_t *)((unsigned long)pgdp & ~(unsigned long)PAGE_SIZE);
 }
 #else
-static inline pgd_t * native_get_shadow_pgd(pgd_t *pgdp)
+static inline pgd_t kaiser_set_shadow_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
+{
+       return pgd;
+}
+static inline pgd_t *native_get_shadow_pgd(pgd_t *pgdp)
 {
        BUILD_BUG_ON(1);
        return NULL;
 }
-static inline pgd_t * native_get_normal_pgd(pgd_t *pgdp)
+static inline pgd_t *native_get_normal_pgd(pgd_t *pgdp)
 {
        return pgdp;
 }
 #endif /* CONFIG_KAISER */
 
-/*
- * Page table pages are page-aligned.  The lower half of the top
- * level is used for userspace and the top half for the kernel.
- * This returns true for user pages that need to get copied into
- * both the user and kernel copies of the page tables, and false
- * for kernel pages that should only be in the kernel copy.
- */
-static inline bool is_userspace_pgd(void *__ptr)
-{
-       unsigned long ptr = (unsigned long)__ptr;
-
-       return ((ptr % PAGE_SIZE) < (PAGE_SIZE / 2));
-}
-
 static inline void native_set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 {
-#ifdef CONFIG_KAISER
-       pteval_t extra_kern_pgd_flags = 0;
-       /* Do we need to also populate the shadow pgd? */
-       if (is_userspace_pgd(pgdp)) {
-               native_get_shadow_pgd(pgdp)->pgd = pgd.pgd;
-               /*
-                * Even if the entry is *mapping* userspace, ensure
-                * that userspace can not use it.  This way, if we
-                * get out to userspace running on the kernel CR3,
-                * userspace will crash instead of running.
-                */
-               extra_kern_pgd_flags = _PAGE_NX;
-       }
-       pgdp->pgd = pgd.pgd;
-       pgdp->pgd |= extra_kern_pgd_flags;
-#else /* CONFIG_KAISER */
-       *pgdp = pgd;
-#endif
+       *pgdp = kaiser_set_shadow_pgd(pgdp, pgd);
 }
 
 static inline void native_pgd_clear(pgd_t *pgd)
index 7270a29..8d6061c 100644 (file)
@@ -302,4 +302,46 @@ void kaiser_remove_mapping(unsigned long start, unsigned long size)
                unmap_pud_range_nofree(pgd, addr, end);
        }
 }
+
+/*
+ * Page table pages are page-aligned.  The lower half of the top
+ * level is used for userspace and the top half for the kernel.
+ * This returns true for user pages that need to get copied into
+ * both the user and kernel copies of the page tables, and false
+ * for kernel pages that should only be in the kernel copy.
+ */
+static inline bool is_userspace_pgd(pgd_t *pgdp)
+{
+       return ((unsigned long)pgdp % PAGE_SIZE) < (PAGE_SIZE / 2);
+}
+
+pgd_t kaiser_set_shadow_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
+{
+       /*
+        * Do we need to also populate the shadow pgd?  Check _PAGE_USER to
+        * skip cases like kexec and EFI which make temporary low mappings.
+        */
+       if (pgd.pgd & _PAGE_USER) {
+               if (is_userspace_pgd(pgdp)) {
+                       native_get_shadow_pgd(pgdp)->pgd = pgd.pgd;
+                       /*
+                        * Even if the entry is *mapping* userspace, ensure
+                        * that userspace can not use it.  This way, if we
+                        * get out to userspace running on the kernel CR3,
+                        * userspace will crash instead of running.
+                        */
+                       pgd.pgd |= _PAGE_NX;
+               }
+       } else if (!pgd.pgd) {
+               /*
+                * pgd_clear() cannot check _PAGE_USER, and is even used to
+                * clear corrupted pgd entries: so just rely on cases like
+                * kexec and EFI never to be using pgd_clear().
+                */
+               if (!WARN_ON_ONCE((unsigned long)pgdp & PAGE_SIZE) &&
+                   is_userspace_pgd(pgdp))
+                       native_get_shadow_pgd(pgdp)->pgd = pgd.pgd;
+       }
+       return pgd;
+}
 #endif /* CONFIG_KAISER */
index aed2064..9284ec1 100644 (file)
@@ -189,6 +189,6 @@ void __meminit init_trampoline(void)
                *pud_tramp = *pud;
        }
 
-       set_pgd(&trampoline_pgd_entry,
-               __pgd(_KERNPG_TABLE | __pa(pud_page_tramp)));
+       /* Avoid set_pgd(), in case it's complicated by CONFIG_KAISER */
+       trampoline_pgd_entry = __pgd(_KERNPG_TABLE | __pa(pud_page_tramp));
 }