]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-bionic-kernel.git/blobdiff - arch/x86/include/asm/stackprotector.h
x86: implement x86_32 stack protector
[mirror_ubuntu-bionic-kernel.git] / arch / x86 / include / asm / stackprotector.h
index ee275e9f48ab8fa3f45b4b0cbce6f3f096fe1620..fa7e5bd6fbe8a46516d70f794cd14a5f86fa5e47 100644 (file)
@@ -1,3 +1,35 @@
+/*
+ * GCC stack protector support.
+ *
+ * Stack protector works by putting predefined pattern at the start of
+ * the stack frame and verifying that it hasn't been overwritten when
+ * returning from the function.  The pattern is called stack canary
+ * and unfortunately gcc requires it to be at a fixed offset from %gs.
+ * On x86_64, the offset is 40 bytes and on x86_32 20 bytes.  x86_64
+ * and x86_32 use segment registers differently and thus handles this
+ * requirement differently.
+ *
+ * On x86_64, %gs is shared by percpu area and stack canary.  All
+ * percpu symbols are zero based and %gs points to the base of percpu
+ * area.  The first occupant of the percpu area is always
+ * irq_stack_union which contains stack_canary at offset 40.  Userland
+ * %gs is always saved and restored on kernel entry and exit using
+ * swapgs, so stack protector doesn't add any complexity there.
+ *
+ * On x86_32, it's slightly more complicated.  As in x86_64, %gs is
+ * used for userland TLS.  Unfortunately, some processors are much
+ * slower at loading segment registers with different value when
+ * entering and leaving the kernel, so the kernel uses %fs for percpu
+ * area and manages %gs lazily so that %gs is switched only when
+ * necessary, usually during task switch.
+ *
+ * As gcc requires the stack canary at %gs:20, %gs can't be managed
+ * lazily if stack protector is enabled, so the kernel saves and
+ * restores userland %gs on kernel entry and exit.  This behavior is
+ * controlled by CONFIG_X86_32_LAZY_GS and accessors are defined in
+ * system.h to hide the details.
+ */
+
 #ifndef _ASM_STACKPROTECTOR_H
 #define _ASM_STACKPROTECTOR_H 1
 
@@ -6,8 +38,18 @@
 #include <asm/tsc.h>
 #include <asm/processor.h>
 #include <asm/percpu.h>
+#include <asm/system.h>
+#include <asm/desc.h>
 #include <linux/random.h>
 
+/*
+ * 24 byte read-only segment initializer for stack canary.  Linker
+ * can't handle the address bit shifting.  Address will be set in
+ * head_32 for boot CPU and setup_per_cpu_areas() for others.
+ */
+#define GDT_STACK_CANARY_INIT                                          \
+       [GDT_ENTRY_STACK_CANARY] = { { { 0x00000018, 0x00409000 } } },
+
 /*
  * Initialize the stackprotector canary value.
  *
@@ -19,12 +61,9 @@ static __always_inline void boot_init_stack_canary(void)
        u64 canary;
        u64 tsc;
 
-       /*
-        * Build time only check to make sure the stack_canary is at
-        * offset 40 in the pda; this is a gcc ABI requirement
-        */
+#ifdef CONFIG_X86_64
        BUILD_BUG_ON(offsetof(union irq_stack_union, stack_canary) != 40);
-
+#endif
        /*
         * We both use the random pool and the current TSC as a source
         * of randomness. The TSC only matters for very early init,
@@ -36,7 +75,49 @@ static __always_inline void boot_init_stack_canary(void)
        canary += tsc + (tsc << 32UL);
 
        current->stack_canary = canary;
+#ifdef CONFIG_X86_64
        percpu_write(irq_stack_union.stack_canary, canary);
+#else
+       percpu_write(stack_canary, canary);
+#endif
+}
+
+static inline void setup_stack_canary_segment(int cpu)
+{
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       unsigned long canary = (unsigned long)&per_cpu(stack_canary, cpu);
+       struct desc_struct *gdt_table = get_cpu_gdt_table(cpu);
+       struct desc_struct desc;
+
+       desc = gdt_table[GDT_ENTRY_STACK_CANARY];
+       desc.base0 = canary & 0xffff;
+       desc.base1 = (canary >> 16) & 0xff;
+       desc.base2 = (canary >> 24) & 0xff;
+       write_gdt_entry(gdt_table, GDT_ENTRY_STACK_CANARY, &desc, DESCTYPE_S);
+#endif
+}
+
+static inline void load_stack_canary_segment(void)
+{
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       asm("mov %0, %%gs" : : "r" (__KERNEL_STACK_CANARY) : "memory");
+#endif
+}
+
+#else  /* CC_STACKPROTECTOR */
+
+#define GDT_STACK_CANARY_INIT
+
+/* dummy boot_init_stack_canary() is defined in linux/stackprotector.h */
+
+static inline void setup_stack_canary_segment(int cpu)
+{ }
+
+static inline void load_stack_canary_segment(void)
+{
+#ifdef CONFIG_X86_32
+       asm volatile ("mov %0, %%gs" : : "r" (0));
+#endif
 }
 
 #endif /* CC_STACKPROTECTOR */