kprobes/x86: Fix instruction patching corruption when copying more than one RIP-relat...
authorMasami Hiramatsu <mhiramat@kernel.org>
Thu, 23 Aug 2018 17:16:12 +0000 (02:16 +0900)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Tue, 4 Dec 2018 08:35:20 +0000 (09:35 +0100)
After copy_optimized_instructions() copies several instructions
to the working buffer it tries to fix up the real RIP address, but it
adjusts the RIP-relative instruction with an incorrect RIP address
for the 2nd and subsequent instructions due to a bug in the logic.

This will break the kernel pretty badly (with likely outcomes such as
a kernel freeze, a crash, or worse) because probed instructions can refer
to the wrong data.

For example putting kprobes on cpumask_next() typically hits this bug.

cpumask_next() is normally like below if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK=y
(in this case nr_cpumask_bits is an alias of nr_cpu_ids):

 <cpumask_next>:
48 89 f0 mov    %rsi,%rax
8b 35 7b fb e2 00 mov    0xe2fb7b(%rip),%esi # ffffffff82db9e64 <nr_cpu_ids>
55 push   %rbp
...

If we put a kprobe on it and it gets jump-optimized, it gets
patched by the kprobes code like this:

 <cpumask_next>:
e9 95 7d 07 1e jmpq   0xffffffffa000207a
7b fb jnp    0xffffffff81f8a2e2 <cpumask_next+2>
e2 00 loop   0xffffffff81f8a2e9 <cpumask_next+9>
55 push   %rbp

This shows that the first two MOV instructions were copied to a
trampoline buffer at 0xffffffffa000207a.

Here is the disassembled result of the trampoline, skipping
the optprobe template instructions:

# Dump of assembly code from 0xffffffffa000207a to 0xffffffffa00020ea:

54 push   %rsp
...
48 83 c4 08 add    $0x8,%rsp
9d popfq
48 89 f0 mov    %rsi,%rax
8b 35 82 7d db e2 mov    -0x1d24827e(%rip),%esi # 0xffffffff82db9e67 <nr_cpu_ids+3>

This dump shows that the second MOV accesses *(nr_cpu_ids+3) instead of
the original *nr_cpu_ids. This leads to a kernel freeze because
cpumask_next() always returns 0 and for_each_cpu() never ends.

Fix this by adding 'len' correctly to the real RIP address while
copying.

[ mingo: Improved the changelog. ]

Reported-by: Michael Rodin <michael@rodin.online>
Signed-off-by: Masami Hiramatsu <mhiramat@kernel.org>
Reviewed-by: Steven Rostedt (VMware) <rostedt@goodmis.org>
Cc: Arnaldo Carvalho de Melo <acme@kernel.org>
Cc: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Ravi Bangoria <ravi.bangoria@linux.ibm.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.15+
Fixes: 63fef14fc98a ("kprobes/x86: Make insn buffer always ROX and use text_poke()")
Link: http://lkml.kernel.org/r/153504457253.22602.1314289671019919596.stgit@devbox
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
arch/x86/kernel/kprobes/opt.c

index 40b16b2706560e409dfe57a9817d2c1832a4a89e..6adf6e6c2933945598b32a530098b3dc1b2be690 100644 (file)
@@ -189,7 +189,7 @@ static int copy_optimized_instructions(u8 *dest, u8 *src, u8 *real)
        int len = 0, ret;
 
        while (len < RELATIVEJUMP_SIZE) {
-               ret = __copy_instruction(dest + len, src + len, real, &insn);
+               ret = __copy_instruction(dest + len, src + len, real + len, &insn);
                if (!ret || !can_boost(&insn, src + len))
                        return -EINVAL;
                len += ret;