Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Copyright (C) 2008 Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
4 : : *
5 : : */
6 : : #include <linux/sched/task_stack.h>
7 : : #include <linux/stacktrace.h>
8 : : #include <linux/security.h>
9 : : #include <linux/kallsyms.h>
10 : : #include <linux/seq_file.h>
11 : : #include <linux/spinlock.h>
12 : : #include <linux/uaccess.h>
13 : : #include <linux/ftrace.h>
14 : : #include <linux/module.h>
15 : : #include <linux/sysctl.h>
16 : : #include <linux/init.h>
17 : :
18 : : #include <asm/setup.h>
19 : :
20 : : #include "trace.h"
21 : :
22 : : #define STACK_TRACE_ENTRIES 500
23 : :
24 : : static unsigned long stack_dump_trace[STACK_TRACE_ENTRIES];
25 : : static unsigned stack_trace_index[STACK_TRACE_ENTRIES];
26 : :
27 : : static unsigned int stack_trace_nr_entries;
28 : : static unsigned long stack_trace_max_size;
29 : : static arch_spinlock_t stack_trace_max_lock =
30 : : (arch_spinlock_t)__ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
31 : :
32 : : DEFINE_PER_CPU(int, disable_stack_tracer);
33 : : static DEFINE_MUTEX(stack_sysctl_mutex);
34 : :
35 : : int stack_tracer_enabled;
36 : :
37 : 0 : static void print_max_stack(void)
38 : : {
39 : : long i;
40 : : int size;
41 : :
42 : 0 : pr_emerg(" Depth Size Location (%d entries)\n"
43 : : " ----- ---- --------\n",
44 : : stack_trace_nr_entries);
45 : :
46 : 0 : for (i = 0; i < stack_trace_nr_entries; i++) {
47 : 0 : if (i + 1 == stack_trace_nr_entries)
48 : 0 : size = stack_trace_index[i];
49 : : else
50 : 0 : size = stack_trace_index[i] - stack_trace_index[i+1];
51 : :
52 : 0 : pr_emerg("%3ld) %8d %5d %pS\n", i, stack_trace_index[i],
53 : : size, (void *)stack_dump_trace[i]);
54 : : }
55 : 0 : }
56 : :
57 : : /*
58 : : * The stack tracer looks for a maximum stack at each call from a function. It
59 : : * registers a callback from ftrace, and in that callback it examines the stack
60 : : * size. It determines the stack size from the variable passed in, which is the
61 : : * address of a local variable in the stack_trace_call() callback function.
62 : : * The stack size is calculated by the address of the local variable to the top
63 : : * of the current stack. If that size is smaller than the currently saved max
64 : : * stack size, nothing more is done.
65 : : *
66 : : * If the size of the stack is greater than the maximum recorded size, then the
67 : : * following algorithm takes place.
68 : : *
69 : : * For architectures (like x86) that store the function's return address before
70 : : * saving the function's local variables, the stack will look something like
71 : : * this:
72 : : *
73 : : * [ top of stack ]
74 : : * 0: sys call entry frame
75 : : * 10: return addr to entry code
76 : : * 11: start of sys_foo frame
77 : : * 20: return addr to sys_foo
78 : : * 21: start of kernel_func_bar frame
79 : : * 30: return addr to kernel_func_bar
80 : : * 31: [ do trace stack here ]
81 : : *
82 : : * The save_stack_trace() is called returning all the functions it finds in the
83 : : * current stack. Which would be (from the bottom of the stack to the top):
84 : : *
85 : : * return addr to kernel_func_bar
86 : : * return addr to sys_foo
87 : : * return addr to entry code
88 : : *
89 : : * Now to figure out how much each of these functions' local variable size is,
90 : : * a search of the stack is made to find these values. When a match is made, it
91 : : * is added to the stack_dump_trace[] array. The offset into the stack is saved
92 : : * in the stack_trace_index[] array. The above example would show:
93 : : *
94 : : * stack_dump_trace[] | stack_trace_index[]
95 : : * ------------------ + -------------------
96 : : * return addr to kernel_func_bar | 30
97 : : * return addr to sys_foo | 20
98 : : * return addr to entry | 10
99 : : *
100 : : * The print_max_stack() function above, uses these values to print the size of
101 : : * each function's portion of the stack.
102 : : *
103 : : * for (i = 0; i < nr_entries; i++) {
104 : : * size = i == nr_entries - 1 ? stack_trace_index[i] :
105 : : * stack_trace_index[i] - stack_trace_index[i+1]
106 : : * print "%d %d %d %s\n", i, stack_trace_index[i], size, stack_dump_trace[i]);
107 : : * }
108 : : *
109 : : * The above shows
110 : : *
111 : : * depth size location
112 : : * ----- ---- --------
113 : : * 0 30 10 kernel_func_bar
114 : : * 1 20 10 sys_foo
115 : : * 2 10 10 entry code
116 : : *
117 : : * Now for architectures that might save the return address after the functions
118 : : * local variables (saving the link register before calling nested functions),
119 : : * this will cause the stack to look a little different:
120 : : *
121 : : * [ top of stack ]
122 : : * 0: sys call entry frame
123 : : * 10: start of sys_foo_frame
124 : : * 19: return addr to entry code << lr saved before calling kernel_func_bar
125 : : * 20: start of kernel_func_bar frame
126 : : * 29: return addr to sys_foo_frame << lr saved before calling next function
127 : : * 30: [ do trace stack here ]
128 : : *
129 : : * Although the functions returned by save_stack_trace() may be the same, the
130 : : * placement in the stack will be different. Using the same algorithm as above
131 : : * would yield:
132 : : *
133 : : * stack_dump_trace[] | stack_trace_index[]
134 : : * ------------------ + -------------------
135 : : * return addr to kernel_func_bar | 30
136 : : * return addr to sys_foo | 29
137 : : * return addr to entry | 19
138 : : *
139 : : * Where the mapping is off by one:
140 : : *
141 : : * kernel_func_bar stack frame size is 29 - 19 not 30 - 29!
142 : : *
143 : : * To fix this, if the architecture sets ARCH_RET_ADDR_AFTER_LOCAL_VARS the
144 : : * values in stack_trace_index[] are shifted by one to and the number of
145 : : * stack trace entries is decremented by one.
146 : : *
147 : : * stack_dump_trace[] | stack_trace_index[]
148 : : * ------------------ + -------------------
149 : : * return addr to kernel_func_bar | 29
150 : : * return addr to sys_foo | 19
151 : : *
152 : : * Although the entry function is not displayed, the first function (sys_foo)
153 : : * will still include the stack size of it.
154 : : */
155 : 0 : static void check_stack(unsigned long ip, unsigned long *stack)
156 : : {
157 : : unsigned long this_size, flags; unsigned long *p, *top, *start;
158 : : static int tracer_frame;
159 : 0 : int frame_size = READ_ONCE(tracer_frame);
160 : : int i, x;
161 : :
162 : 0 : this_size = ((unsigned long)stack) & (THREAD_SIZE-1);
163 : 0 : this_size = THREAD_SIZE - this_size;
164 : : /* Remove the frame of the tracer */
165 : 0 : this_size -= frame_size;
166 : :
167 : 0 : if (this_size <= stack_trace_max_size)
168 : : return;
169 : :
170 : : /* we do not handle interrupt stacks yet */
171 : 0 : if (!object_is_on_stack(stack))
172 : : return;
173 : :
174 : : /* Can't do this from NMI context (can cause deadlocks) */
175 : 0 : if (in_nmi())
176 : : return;
177 : :
178 : 0 : local_irq_save(flags);
179 : 0 : arch_spin_lock(&stack_trace_max_lock);
180 : :
181 : : /* In case another CPU set the tracer_frame on us */
182 : 0 : if (unlikely(!frame_size))
183 : 0 : this_size -= tracer_frame;
184 : :
185 : : /* a race could have already updated it */
186 : 0 : if (this_size <= stack_trace_max_size)
187 : : goto out;
188 : :
189 : 0 : stack_trace_max_size = this_size;
190 : :
191 : 0 : stack_trace_nr_entries = stack_trace_save(stack_dump_trace,
192 : : ARRAY_SIZE(stack_dump_trace) - 1,
193 : : 0);
194 : :
195 : : /* Skip over the overhead of the stack tracer itself */
196 : 0 : for (i = 0; i < stack_trace_nr_entries; i++) {
197 : 0 : if (stack_dump_trace[i] == ip)
198 : : break;
199 : : }
200 : :
201 : : /*
202 : : * Some archs may not have the passed in ip in the dump.
203 : : * If that happens, we need to show everything.
204 : : */
205 : 0 : if (i == stack_trace_nr_entries)
206 : : i = 0;
207 : :
208 : : /*
209 : : * Now find where in the stack these are.
210 : : */
211 : : x = 0;
212 : : start = stack;
213 : 0 : top = (unsigned long *)
214 : 0 : (((unsigned long)start & ~(THREAD_SIZE-1)) + THREAD_SIZE);
215 : :
216 : : /*
217 : : * Loop through all the entries. One of the entries may
218 : : * for some reason be missed on the stack, so we may
219 : : * have to account for them. If they are all there, this
220 : : * loop will only happen once. This code only takes place
221 : : * on a new max, so it is far from a fast path.
222 : : */
223 : 0 : while (i < stack_trace_nr_entries) {
224 : : int found = 0;
225 : :
226 : 0 : stack_trace_index[x] = this_size;
227 : : p = start;
228 : :
229 : 0 : for (; p < top && i < stack_trace_nr_entries; p++) {
230 : : /*
231 : : * The READ_ONCE_NOCHECK is used to let KASAN know that
232 : : * this is not a stack-out-of-bounds error.
233 : : */
234 : 0 : if ((READ_ONCE_NOCHECK(*p)) == stack_dump_trace[i]) {
235 : 0 : stack_dump_trace[x] = stack_dump_trace[i++];
236 : 0 : this_size = stack_trace_index[x++] =
237 : 0 : (top - p) * sizeof(unsigned long);
238 : : found = 1;
239 : : /* Start the search from here */
240 : 0 : start = p + 1;
241 : : /*
242 : : * We do not want to show the overhead
243 : : * of the stack tracer stack in the
244 : : * max stack. If we haven't figured
245 : : * out what that is, then figure it out
246 : : * now.
247 : : */
248 : 0 : if (unlikely(!tracer_frame)) {
249 : 0 : tracer_frame = (p - stack) *
250 : : sizeof(unsigned long);
251 : 0 : stack_trace_max_size -= tracer_frame;
252 : : }
253 : : }
254 : : }
255 : :
256 : 0 : if (!found)
257 : 0 : i++;
258 : : }
259 : :
260 : : #ifdef ARCH_FTRACE_SHIFT_STACK_TRACER
261 : : /*
262 : : * Some archs will store the link register before calling
263 : : * nested functions. This means the saved return address
264 : : * comes after the local storage, and we need to shift
265 : : * for that.
266 : : */
267 : : if (x > 1) {
268 : : memmove(&stack_trace_index[0], &stack_trace_index[1],
269 : : sizeof(stack_trace_index[0]) * (x - 1));
270 : : x--;
271 : : }
272 : : #endif
273 : :
274 : 0 : stack_trace_nr_entries = x;
275 : :
276 : 0 : if (task_stack_end_corrupted(current)) {
277 : 0 : print_max_stack();
278 : 0 : BUG();
279 : : }
280 : :
281 : : out:
282 : : arch_spin_unlock(&stack_trace_max_lock);
283 : 0 : local_irq_restore(flags);
284 : : }
285 : :
286 : : /* Some archs may not define MCOUNT_INSN_SIZE */
287 : : #ifndef MCOUNT_INSN_SIZE
288 : : # define MCOUNT_INSN_SIZE 0
289 : : #endif
290 : :
291 : : static void
292 : 0 : stack_trace_call(unsigned long ip, unsigned long parent_ip,
293 : : struct ftrace_ops *op, struct pt_regs *pt_regs)
294 : : {
295 : : unsigned long stack;
296 : :
297 : 0 : preempt_disable_notrace();
298 : :
299 : : /* no atomic needed, we only modify this variable by this cpu */
300 : 0 : __this_cpu_inc(disable_stack_tracer);
301 : 0 : if (__this_cpu_read(disable_stack_tracer) != 1)
302 : : goto out;
303 : :
304 : : /* If rcu is not watching, then save stack trace can fail */
305 : 0 : if (!rcu_is_watching())
306 : : goto out;
307 : :
308 : 0 : ip += MCOUNT_INSN_SIZE;
309 : :
310 : 0 : check_stack(ip, &stack);
311 : :
312 : : out:
313 : 0 : __this_cpu_dec(disable_stack_tracer);
314 : : /* prevent recursion in schedule */
315 : 0 : preempt_enable_notrace();
316 : 0 : }
317 : :
318 : : static struct ftrace_ops trace_ops __read_mostly =
319 : : {
320 : : .func = stack_trace_call,
321 : : .flags = FTRACE_OPS_FL_RECURSION_SAFE,
322 : : };
323 : :
324 : : static ssize_t
325 : 0 : stack_max_size_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
326 : : size_t count, loff_t *ppos)
327 : : {
328 : 0 : unsigned long *ptr = filp->private_data;
329 : : char buf[64];
330 : : int r;
331 : :
332 : 0 : r = snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld\n", *ptr);
333 : 0 : if (r > sizeof(buf))
334 : : r = sizeof(buf);
335 : 0 : return simple_read_from_buffer(ubuf, count, ppos, buf, r);
336 : : }
337 : :
338 : : static ssize_t
339 : 0 : stack_max_size_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
340 : : size_t count, loff_t *ppos)
341 : : {
342 : 0 : long *ptr = filp->private_data;
343 : : unsigned long val, flags;
344 : : int ret;
345 : :
346 : 0 : ret = kstrtoul_from_user(ubuf, count, 10, &val);
347 : 0 : if (ret)
348 : : return ret;
349 : :
350 : 0 : local_irq_save(flags);
351 : :
352 : : /*
353 : : * In case we trace inside arch_spin_lock() or after (NMI),
354 : : * we will cause circular lock, so we also need to increase
355 : : * the percpu disable_stack_tracer here.
356 : : */
357 : 0 : __this_cpu_inc(disable_stack_tracer);
358 : :
359 : 0 : arch_spin_lock(&stack_trace_max_lock);
360 : 0 : *ptr = val;
361 : : arch_spin_unlock(&stack_trace_max_lock);
362 : :
363 : 0 : __this_cpu_dec(disable_stack_tracer);
364 : 0 : local_irq_restore(flags);
365 : :
366 : 0 : return count;
367 : : }
368 : :
369 : : static const struct file_operations stack_max_size_fops = {
370 : : .open = tracing_open_generic,
371 : : .read = stack_max_size_read,
372 : : .write = stack_max_size_write,
373 : : .llseek = default_llseek,
374 : : };
375 : :
376 : : static void *
377 : : __next(struct seq_file *m, loff_t *pos)
378 : : {
379 : 0 : long n = *pos - 1;
380 : :
381 : 0 : if (n >= stack_trace_nr_entries)
382 : : return NULL;
383 : :
384 : 0 : m->private = (void *)n;
385 : 0 : return &m->private;
386 : : }
387 : :
388 : : static void *
389 : 0 : t_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
390 : : {
391 : 0 : (*pos)++;
392 : 0 : return __next(m, pos);
393 : : }
394 : :
395 : 0 : static void *t_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
396 : : {
397 : 0 : local_irq_disable();
398 : :
399 : 0 : __this_cpu_inc(disable_stack_tracer);
400 : :
401 : 0 : arch_spin_lock(&stack_trace_max_lock);
402 : :
403 : 0 : if (*pos == 0)
404 : : return SEQ_START_TOKEN;
405 : :
406 : 0 : return __next(m, pos);
407 : : }
408 : :
409 : 0 : static void t_stop(struct seq_file *m, void *p)
410 : : {
411 : : arch_spin_unlock(&stack_trace_max_lock);
412 : :
413 : 0 : __this_cpu_dec(disable_stack_tracer);
414 : :
415 : 0 : local_irq_enable();
416 : 0 : }
417 : :
418 : : static void trace_lookup_stack(struct seq_file *m, long i)
419 : : {
420 : 0 : unsigned long addr = stack_dump_trace[i];
421 : :
422 : 0 : seq_printf(m, "%pS\n", (void *)addr);
423 : : }
424 : :
425 : : static void print_disabled(struct seq_file *m)
426 : : {
427 : 0 : seq_puts(m, "#\n"
428 : : "# Stack tracer disabled\n"
429 : : "#\n"
430 : : "# To enable the stack tracer, either add 'stacktrace' to the\n"
431 : : "# kernel command line\n"
432 : : "# or 'echo 1 > /proc/sys/kernel/stack_tracer_enabled'\n"
433 : : "#\n");
434 : : }
435 : :
436 : 0 : static int t_show(struct seq_file *m, void *v)
437 : : {
438 : : long i;
439 : : int size;
440 : :
441 : 0 : if (v == SEQ_START_TOKEN) {
442 : 0 : seq_printf(m, " Depth Size Location"
443 : : " (%d entries)\n"
444 : : " ----- ---- --------\n",
445 : : stack_trace_nr_entries);
446 : :
447 : 0 : if (!stack_tracer_enabled && !stack_trace_max_size)
448 : : print_disabled(m);
449 : :
450 : : return 0;
451 : : }
452 : :
453 : 0 : i = *(long *)v;
454 : :
455 : 0 : if (i >= stack_trace_nr_entries)
456 : : return 0;
457 : :
458 : 0 : if (i + 1 == stack_trace_nr_entries)
459 : 0 : size = stack_trace_index[i];
460 : : else
461 : 0 : size = stack_trace_index[i] - stack_trace_index[i+1];
462 : :
463 : 0 : seq_printf(m, "%3ld) %8d %5d ", i, stack_trace_index[i], size);
464 : :
465 : : trace_lookup_stack(m, i);
466 : :
467 : 0 : return 0;
468 : : }
469 : :
470 : : static const struct seq_operations stack_trace_seq_ops = {
471 : : .start = t_start,
472 : : .next = t_next,
473 : : .stop = t_stop,
474 : : .show = t_show,
475 : : };
476 : :
477 : 0 : static int stack_trace_open(struct inode *inode, struct file *file)
478 : : {
479 : : int ret;
480 : :
481 : 0 : ret = security_locked_down(LOCKDOWN_TRACEFS);
482 : 0 : if (ret)
483 : : return ret;
484 : :
485 : 0 : return seq_open(file, &stack_trace_seq_ops);
486 : : }
487 : :
488 : : static const struct file_operations stack_trace_fops = {
489 : : .open = stack_trace_open,
490 : : .read = seq_read,
491 : : .llseek = seq_lseek,
492 : : .release = seq_release,
493 : : };
494 : :
495 : : #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
496 : :
497 : : static int
498 : 0 : stack_trace_filter_open(struct inode *inode, struct file *file)
499 : : {
500 : 0 : struct ftrace_ops *ops = inode->i_private;
501 : :
502 : : /* Checks for tracefs lockdown */
503 : 0 : return ftrace_regex_open(ops, FTRACE_ITER_FILTER,
504 : : inode, file);
505 : : }
506 : :
507 : : static const struct file_operations stack_trace_filter_fops = {
508 : : .open = stack_trace_filter_open,
509 : : .read = seq_read,
510 : : .write = ftrace_filter_write,
511 : : .llseek = tracing_lseek,
512 : : .release = ftrace_regex_release,
513 : : };
514 : :
515 : : #endif /* CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
516 : :
517 : : int
518 : 0 : stack_trace_sysctl(struct ctl_table *table, int write,
519 : : void __user *buffer, size_t *lenp,
520 : : loff_t *ppos)
521 : : {
522 : : int was_enabled;
523 : : int ret;
524 : :
525 : 0 : mutex_lock(&stack_sysctl_mutex);
526 : 0 : was_enabled = !!stack_tracer_enabled;
527 : :
528 : 0 : ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
529 : :
530 : 0 : if (ret || !write || (was_enabled == !!stack_tracer_enabled))
531 : : goto out;
532 : :
533 : 0 : if (stack_tracer_enabled)
534 : 0 : register_ftrace_function(&trace_ops);
535 : : else
536 : 0 : unregister_ftrace_function(&trace_ops);
537 : : out:
538 : 0 : mutex_unlock(&stack_sysctl_mutex);
539 : 0 : return ret;
540 : : }
541 : :
542 : : static char stack_trace_filter_buf[COMMAND_LINE_SIZE+1] __initdata;
543 : :
544 : 0 : static __init int enable_stacktrace(char *str)
545 : : {
546 : : int len;
547 : :
548 : 0 : if ((len = str_has_prefix(str, "_filter=")))
549 : 0 : strncpy(stack_trace_filter_buf, str + len, COMMAND_LINE_SIZE);
550 : :
551 : 0 : stack_tracer_enabled = 1;
552 : 0 : return 1;
553 : : }
554 : : __setup("stacktrace", enable_stacktrace);
555 : :
556 : 3 : static __init int stack_trace_init(void)
557 : : {
558 : : struct dentry *d_tracer;
559 : :
560 : 3 : d_tracer = tracing_init_dentry();
561 : 3 : if (IS_ERR(d_tracer))
562 : : return 0;
563 : :
564 : 3 : trace_create_file("stack_max_size", 0644, d_tracer,
565 : : &stack_trace_max_size, &stack_max_size_fops);
566 : :
567 : 3 : trace_create_file("stack_trace", 0444, d_tracer,
568 : : NULL, &stack_trace_fops);
569 : :
570 : : #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
571 : 3 : trace_create_file("stack_trace_filter", 0644, d_tracer,
572 : : &trace_ops, &stack_trace_filter_fops);
573 : : #endif
574 : :
575 : 3 : if (stack_trace_filter_buf[0])
576 : 0 : ftrace_set_early_filter(&trace_ops, stack_trace_filter_buf, 1);
577 : :
578 : 3 : if (stack_tracer_enabled)
579 : 0 : register_ftrace_function(&trace_ops);
580 : :
581 : : return 0;
582 : : }
583 : :
584 : : device_initcall(stack_trace_init);
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