sys/vm/redzone.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 Pawel Jakub Dawidek <pjd@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/stack.h>
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35
  36 #include <vm/redzone.h>
  37
  38
  39 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, redzone, CTLFLAG_RW, NULL, "RedZone data");
  40 static u_long redzone_extra_mem = 0;
  41 SYSCTL_ULONG(_vm_redzone, OID_AUTO, extra_mem, CTLFLAG_RD, &redzone_extra_mem,
  42     0, "Extra memory allocated by redzone");
  43 static int redzone_panic = 0;
  44 TUNABLE_INT("vm.redzone.panic", &redzone_panic);
  45 SYSCTL_INT(_vm_redzone, OID_AUTO, panic, CTLFLAG_RW, &redzone_panic, 0,
  46     "Panic when buffer corruption is detected");
  47
  48 #define REDZONE_CHSIZE  (16)
  49 #define REDZONE_CFSIZE  (16)
  50 #define REDZONE_HSIZE   (sizeof(struct stack) + sizeof(u_long) + REDZONE_CHSIZE)
  51 #define REDZONE_FSIZE   (REDZONE_CFSIZE)
  52
  53 static u_long
  54 redzone_roundup(u_long n)
  55 {
  56
  57         if (n <= 128)
  58                 return (128);
  59         else if (n <= 256)
  60                 return (256);
  61         else if (n <= 512)
  62                 return (512);
  63         else if (n <= 1024)
  64                 return (1024);
  65         else if (n <= 2048)
  66                 return (2048);
  67         return (PAGE_SIZE);
  68 }
  69
  70 u_long
  71 redzone_get_size(caddr_t naddr)
  72 {
  73         u_long nsize;
  74
  75         bcopy(naddr - REDZONE_CHSIZE - sizeof(u_long), &nsize, sizeof(nsize));
  76         return (nsize);
  77 }
  78
  79 u_long
  80 redzone_size_ntor(u_long nsize)
  81 {
  82
  83         return (nsize + redzone_roundup(nsize) + REDZONE_FSIZE);
  84 }
  85
  86 void *
  87 redzone_addr_ntor(caddr_t naddr)
  88 {
  89
  90         return (naddr - redzone_roundup(redzone_get_size(naddr)));
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Set redzones and remember allocation backtrace.
  95  */
  96 void *
  97 redzone_setup(caddr_t raddr, u_long nsize)
  98 {
  99         struct stack st;
 100         caddr_t haddr, faddr;
 101
 102         atomic_add_long(&redzone_extra_mem, redzone_size_ntor(nsize) - nsize);
 103
 104         haddr = raddr + redzone_roundup(nsize) - REDZONE_HSIZE;
 105         faddr = haddr + REDZONE_HSIZE + nsize;
 106
 107         /* Redzone header. */
 108         stack_save(&st);
 109         bcopy(&st, haddr, sizeof(st));
 110         haddr += sizeof(st);
 111         bcopy(&nsize, haddr, sizeof(nsize));
 112         haddr += sizeof(nsize);
 113         memset(haddr, 0x42, REDZONE_CHSIZE);
 114         haddr += REDZONE_CHSIZE;
 115
 116         /* Redzone footer. */
 117         memset(faddr, 0x42, REDZONE_CFSIZE);
 118
 119         return (haddr);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Verify redzones.
 124  * This function is called on free() and realloc().
 125  */
 126 void
 127 redzone_check(caddr_t naddr)
 128 {
 129         struct stack ast, fst;
 130         caddr_t haddr, faddr;
 131         u_int ncorruptions;
 132         u_long nsize;
 133         int i;
 134
 135         haddr = naddr - REDZONE_HSIZE;
 136         bcopy(haddr, &ast, sizeof(ast));
 137         haddr += sizeof(ast);
 138         bcopy(haddr, &nsize, sizeof(nsize));
 139         haddr += sizeof(nsize);
 140
 141         atomic_subtract_long(&redzone_extra_mem,
 142             redzone_size_ntor(nsize) - nsize);
 143
 144         /* Look for buffer underflow. */
 145         ncorruptions = 0;
 146         for (i = 0; i < REDZONE_CHSIZE; i++, haddr++) {
 147                 if (*(u_char *)haddr != 0x42)
 148                         ncorruptions++;
 149         }
 150         if (ncorruptions > 0) {
 151                 printf("REDZONE: Buffer underflow detected. %u byte%s "
 152                     "corrupted before %p (%lu bytes allocated).\n",
 153                     ncorruptions, ncorruptions == 1 ? "" : "s", naddr, nsize);
 154                 printf("Allocation backtrace:\n");
 155                 stack_print_ddb(&ast);
 156                 printf("Free backtrace:\n");
 157                 stack_save(&fst);
 158                 stack_print_ddb(&fst);
 159                 if (redzone_panic)
 160                         panic("Stopping here.");
 161         }
 162         faddr = naddr + nsize;
 163         /* Look for buffer overflow. */
 164         ncorruptions = 0;
 165         for (i = 0; i < REDZONE_CFSIZE; i++, faddr++) {
 166                 if (*(u_char *)faddr != 0x42)
 167                         ncorruptions++;
 168         }
 169         if (ncorruptions > 0) {
 170                 printf("REDZONE: Buffer overflow detected. %u byte%s corrupted "
 171                     "after %p (%lu bytes allocated).\n", ncorruptions,
 172                     ncorruptions == 1 ? "" : "s", naddr + nsize, nsize);
 173                 printf("Allocation backtrace:\n");
 174                 stack_print_ddb(&ast);
 175                 printf("Free backtrace:\n");
 176                 stack_save(&fst);
 177                 stack_print_ddb(&fst);
 178                 if (redzone_panic)
 179                         panic("Stopping here.");
 180         }
 181 }