arch/x86/kernel/dumpstack.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Andi Kleen, SuSE Labs
   4  */
   5 #include <linux/kallsyms.h>
   6 #include <linux/kprobes.h>
   7 #include <linux/uaccess.h>
   8 #include <linux/utsname.h>
   9 #include <linux/hardirq.h>
  10 #include <linux/kdebug.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/ptrace.h>
  13 #include <linux/sched/debug.h>
  14 #include <linux/sched/task_stack.h>
  15 #include <linux/ftrace.h>
  16 #include <linux/kexec.h>
  17 #include <linux/bug.h>
  18 #include <linux/nmi.h>
  19 #include <linux/sysfs.h>
  20 #include <linux/kasan.h>
  21
  22 #include <asm/cpu_entry_area.h>
  23 #include <asm/stacktrace.h>
  24 #include <asm/unwind.h>
  25
  26 int panic_on_unrecovered_nmi;
  27 int panic_on_io_nmi;
  28 static int die_counter;
  29
  30 static struct pt_regs exec_summary_regs;
  31
  32 bool in_task_stack(unsigned long *stack, struct task_struct *task,
  33                    struct stack_info *info)
  34 {
  35         unsigned long *begin = task_stack_page(task);
  36         unsigned long *end   = task_stack_page(task) + THREAD_SIZE;
  37
  38         if (stack < begin || stack >= end)
  39                 return false;
  40
  41         info->type      = STACK_TYPE_TASK;
  42         info->begin     = begin;
  43         info->end       = end;
  44         info->next_sp   = NULL;
  45
  46         return true;
  47 }
  48
  49 bool in_entry_stack(unsigned long *stack, struct stack_info *info)
  50 {
  51         struct entry_stack *ss = cpu_entry_stack(smp_processor_id());
  52
  53         void *begin = ss;
  54         void *end = ss + 1;
  55
  56         if ((void *)stack < begin || (void *)stack >= end)
  57                 return false;
  58
  59         info->type      = STACK_TYPE_ENTRY;
  60         info->begin     = begin;
  61         info->end       = end;
  62         info->next_sp   = NULL;
  63
  64         return true;
  65 }
  66
  67 static void printk_stack_address(unsigned long address, int reliable,
  68                                  char *log_lvl)
  69 {
  70         touch_nmi_watchdog();
  71         printk("%s %s%pB\n", log_lvl, reliable ? "" : "? ", (void *)address);
  72 }
  73
  74 /*
  75  * There are a couple of reasons for the 2/3rd prologue, courtesy of Linus:
  76  *
  77  * In case where we don't have the exact kernel image (which, if we did, we can
  78  * simply disassemble and navigate to the RIP), the purpose of the bigger
  79  * prologue is to have more context and to be able to correlate the code from
  80  * the different toolchains better.
  81  *
  82  * In addition, it helps in recreating the register allocation of the failing
  83  * kernel and thus make sense of the register dump.
  84  *
  85  * What is more, the additional complication of a variable length insn arch like
  86  * x86 warrants having longer byte sequence before rIP so that the disassembler
  87  * can "sync" up properly and find instruction boundaries when decoding the
  88  * opcode bytes.
  89  *
  90  * Thus, the 2/3rds prologue and 64 byte OPCODE_BUFSIZE is just a random
  91  * guesstimate in attempt to achieve all of the above.
  92  */
  93 void show_opcodes(struct pt_regs *regs, const char *loglvl)
  94 {
  95 #define PROLOGUE_SIZE 42
  96 #define EPILOGUE_SIZE 21
  97 #define OPCODE_BUFSIZE (PROLOGUE_SIZE + 1 + EPILOGUE_SIZE)
  98         u8 opcodes[OPCODE_BUFSIZE];
  99         unsigned long prologue = regs->ip - PROLOGUE_SIZE;
 100         bool bad_ip;
 101
 102         /*
 103          * Make sure userspace isn't trying to trick us into dumping kernel
 104          * memory by pointing the userspace instruction pointer at it.
 105          */
 106         bad_ip = user_mode(regs) &&
 107                 __chk_range_not_ok(prologue, OPCODE_BUFSIZE, TASK_SIZE_MAX);
 108
 109         if (bad_ip || probe_kernel_read(opcodes, (u8 *)prologue,
 110                                         OPCODE_BUFSIZE)) {
 111                 printk("%sCode: Bad RIP value.\n", loglvl);
 112         } else {
 113                 printk("%sCode: %" __stringify(PROLOGUE_SIZE) "ph <%02x> %"
 114                        __stringify(EPILOGUE_SIZE) "ph\n", loglvl, opcodes,
 115                        opcodes[PROLOGUE_SIZE], opcodes + PROLOGUE_SIZE + 1);
 116         }
 117 }
 118
 119 void show_ip(struct pt_regs *regs, const char *loglvl)
 120 {
 121 #ifdef CONFIG_X86_32
 122         printk("%sEIP: %pS\n", loglvl, (void *)regs->ip);
 123 #else
 124         printk("%sRIP: %04x:%pS\n", loglvl, (int)regs->cs, (void *)regs->ip);
 125 #endif
 126         show_opcodes(regs, loglvl);
 127 }
 128
 129 void show_iret_regs(struct pt_regs *regs)
 130 {
 131         show_ip(regs, KERN_DEFAULT);
 132         printk(KERN_DEFAULT "RSP: %04x:%016lx EFLAGS: %08lx", (int)regs->ss,
 133                 regs->sp, regs->flags);
 134 }
 135
 136 static void show_regs_if_on_stack(struct stack_info *info, struct pt_regs *regs,
 137                                   bool partial)
 138 {
 139         /*
 140          * These on_stack() checks aren't strictly necessary: the unwind code
 141          * has already validated the 'regs' pointer.  The checks are done for
 142          * ordering reasons: if the registers are on the next stack, we don't
 143          * want to print them out yet.  Otherwise they'll be shown as part of
 144          * the wrong stack.  Later, when show_trace_log_lvl() switches to the
 145          * next stack, this function will be called again with the same regs so
 146          * they can be printed in the right context.
 147          */
 148         if (!partial && on_stack(info, regs, sizeof(*regs))) {
 149                 __show_regs(regs, SHOW_REGS_SHORT);
 150
 151         } else if (partial && on_stack(info, (void *)regs + IRET_FRAME_OFFSET,
 152                                        IRET_FRAME_SIZE)) {
 153                 /*
 154                  * When an interrupt or exception occurs in entry code, the
 155                  * full pt_regs might not have been saved yet.  In that case
 156                  * just print the iret frame.
 157                  */
 158                 show_iret_regs(regs);
 159         }
 160 }
 161
 162 void show_trace_log_lvl(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs,
 163                         unsigned long *stack, char *log_lvl)
 164 {
 165         struct unwind_state state;
 166         struct stack_info stack_info = {0};
 167         unsigned long visit_mask = 0;
 168         int graph_idx = 0;
 169         bool partial = false;
 170
 171         printk("%sCall Trace:\n", log_lvl);
 172
 173         unwind_start(&state, task, regs, stack);
 174         regs = unwind_get_entry_regs(&state, &partial);
 175
 176         /*
 177          * Iterate through the stacks, starting with the current stack pointer.
 178          * Each stack has a pointer to the next one.
 179          *
 180          * x86-64 can have several stacks:
 181          * - task stack
 182          * - interrupt stack
 183          * - HW exception stacks (double fault, nmi, debug, mce)
 184          * - entry stack
 185          *
 186          * x86-32 can have up to four stacks:
 187          * - task stack
 188          * - softirq stack
 189          * - hardirq stack
 190          * - entry stack
 191          */
 192         for (stack = stack ?: get_stack_pointer(task, regs);
 193              stack;
 194              stack = stack_info.next_sp) {
 195                 const char *stack_name;
 196
 197                 stack = PTR_ALIGN(stack, sizeof(long));
 198
 199                 if (get_stack_info(stack, task, &stack_info, &visit_mask)) {
 200                         /*
 201                          * We weren't on a valid stack.  It's possible that
 202                          * we overflowed a valid stack into a guard page.
 203                          * See if the next page up is valid so that we can
 204                          * generate some kind of backtrace if this happens.
 205                          */
 206                         stack = (unsigned long *)PAGE_ALIGN((unsigned long)stack);
 207                         if (get_stack_info(stack, task, &stack_info, &visit_mask))
 208                                 break;
 209                 }
 210
 211                 stack_name = stack_type_name(stack_info.type);
 212                 if (stack_name)
 213                         printk("%s <%s>\n", log_lvl, stack_name);
 214
 215                 if (regs)
 216                         show_regs_if_on_stack(&stack_info, regs, partial);
 217
 218                 /*
 219                  * Scan the stack, printing any text addresses we find.  At the
 220                  * same time, follow proper stack frames with the unwinder.
 221                  *
 222                  * Addresses found during the scan which are not reported by
 223                  * the unwinder are considered to be additional clues which are
 224                  * sometimes useful for debugging and are prefixed with '?'.
 225                  * This also serves as a failsafe option in case the unwinder
 226                  * goes off in the weeds.
 227                  */
 228                 for (; stack < stack_info.end; stack++) {
 229                         unsigned long real_addr;
 230                         int reliable = 0;
 231                         unsigned long addr = READ_ONCE_NOCHECK(*stack);
 232                         unsigned long *ret_addr_p =
 233                                 unwind_get_return_address_ptr(&state);
 234
 235                         if (!__kernel_text_address(addr))
 236                                 continue;
 237
 238                         /*
 239                          * Don't print regs->ip again if it was already printed
 240                          * by show_regs_if_on_stack().
 241                          */
 242                         if (regs && stack == &regs->ip)
 243                                 goto next;
 244
 245                         if (stack == ret_addr_p)
 246                                 reliable = 1;
 247
 248                         /*
 249                          * When function graph tracing is enabled for a
 250                          * function, its return address on the stack is
 251                          * replaced with the address of an ftrace handler
 252                          * (return_to_handler).  In that case, before printing
 253                          * the "real" address, we want to print the handler
 254                          * address as an "unreliable" hint that function graph
 255                          * tracing was involved.
 256                          */
 257                         real_addr = ftrace_graph_ret_addr(task, &graph_idx,
 258                                                           addr, stack);
 259                         if (real_addr != addr)
 260                                 printk_stack_address(addr, 0, log_lvl);
 261                         printk_stack_address(real_addr, reliable, log_lvl);
 262
 263                         if (!reliable)
 264                                 continue;
 265
 266 next:
 267                         /*
 268                          * Get the next frame from the unwinder.  No need to
 269                          * check for an error: if anything goes wrong, the rest
 270                          * of the addresses will just be printed as unreliable.
 271                          */
 272                         unwind_next_frame(&state);
 273
 274                         /* if the frame has entry regs, print them */
 275                         regs = unwind_get_entry_regs(&state, &partial);
 276                         if (regs)
 277                                 show_regs_if_on_stack(&stack_info, regs, partial);
 278                 }
 279
 280                 if (stack_name)
 281                         printk("%s </%s>\n", log_lvl, stack_name);
 282         }
 283 }
 284
 285 void show_stack(struct task_struct *task, unsigned long *sp)
 286 {
 287         task = task ? : current;
 288
 289         /*
 290          * Stack frames below this one aren't interesting.  Don't show them
 291          * if we're printing for %current.
 292          */
 293         if (!sp && task == current)
 294                 sp = get_stack_pointer(current, NULL);
 295
 296         show_trace_log_lvl(task, NULL, sp, KERN_DEFAULT);
 297 }
 298
 299 void show_stack_regs(struct pt_regs *regs)
 300 {
 301         show_trace_log_lvl(current, regs, NULL, KERN_DEFAULT);
 302 }
 303
 304 static arch_spinlock_t die_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 305 static int die_owner = -1;
 306 static unsigned int die_nest_count;
 307
 308 unsigned long oops_begin(void)
 309 {
 310         int cpu;
 311         unsigned long flags;
 312
 313         oops_enter();
 314
 315         /* racy, but better than risking deadlock. */
 316         raw_local_irq_save(flags);
 317         cpu = smp_processor_id();
 318         if (!arch_spin_trylock(&die_lock)) {
 319                 if (cpu == die_owner)
 320                         /* nested oops. should stop eventually */;
 321                 else
 322                         arch_spin_lock(&die_lock);
 323         }
 324         die_nest_count++;
 325         die_owner = cpu;
 326         console_verbose();
 327         bust_spinlocks(1);
 328         return flags;
 329 }
 330 NOKPROBE_SYMBOL(oops_begin);
 331
 332 void __noreturn rewind_stack_and_make_dead(int signr);
 333
 334 void oops_end(unsigned long flags, struct pt_regs *regs, int signr)
 335 {
 336         if (regs && kexec_should_crash(current))
 337                 crash_kexec(regs);
 338
 339         bust_spinlocks(0);
 340         die_owner = -1;
 341         add_taint(TAINT_DIE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 342         die_nest_count--;
 343         if (!die_nest_count)
 344                 /* Nest count reaches zero, release the lock. */
 345                 arch_spin_unlock(&die_lock);
 346         raw_local_irq_restore(flags);
 347         oops_exit();
 348
 349         /* Executive summary in case the oops scrolled away */
 350         __show_regs(&exec_summary_regs, SHOW_REGS_ALL);
 351
 352         if (!signr)
 353                 return;
 354         if (in_interrupt())
 355                 panic("Fatal exception in interrupt");
 356         if (panic_on_oops)
 357                 panic("Fatal exception");
 358
 359         /*
 360          * We're not going to return, but we might be on an IST stack or
 361          * have very little stack space left.  Rewind the stack and kill
 362          * the task.
 363          * Before we rewind the stack, we have to tell KASAN that we're going to
 364          * reuse the task stack and that existing poisons are invalid.
 365          */
 366         kasan_unpoison_task_stack(current);
 367         rewind_stack_and_make_dead(signr);
 368 }
 369 NOKPROBE_SYMBOL(oops_end);
 370
 371 int __die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 372 {
 373         /* Save the regs of the first oops for the executive summary later. */
 374         if (!die_counter)
 375                 exec_summary_regs = *regs;
 376
 377         printk(KERN_DEFAULT
 378                "%s: %04lx [#%d]%s%s%s%s%s\n", str, err & 0xffff, ++die_counter,
 379                IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT) ? " PREEMPT"         : "",
 380                IS_ENABLED(CONFIG_SMP)     ? " SMP"             : "",
 381                debug_pagealloc_enabled()  ? " DEBUG_PAGEALLOC" : "",
 382                IS_ENABLED(CONFIG_KASAN)   ? " KASAN"           : "",
 383                IS_ENABLED(CONFIG_PAGE_TABLE_ISOLATION) ?
 384                (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PTI) ? " PTI" : " NOPTI") : "");
 385
 386         show_regs(regs);
 387         print_modules();
 388
 389         if (notify_die(DIE_OOPS, str, regs, err,
 390                         current->thread.trap_nr, SIGSEGV) == NOTIFY_STOP)
 391                 return 1;
 392
 393         return 0;
 394 }
 395 NOKPROBE_SYMBOL(__die);
 396
 397 /*
 398  * This is gone through when something in the kernel has done something bad
 399  * and is about to be terminated:
 400  */
 401 void die(const char *str, struct pt_regs *regs, long err)
 402 {
 403         unsigned long flags = oops_begin();
 404         int sig = SIGSEGV;
 405
 406         if (__die(str, regs, err))
 407                 sig = 0;
 408         oops_end(flags, regs, sig);
 409 }
 410
 411 void show_regs(struct pt_regs *regs)
 412 {
 413         show_regs_print_info(KERN_DEFAULT);
 414
 415         __show_regs(regs, user_mode(regs) ? SHOW_REGS_USER : SHOW_REGS_ALL);
 416
 417         /*
 418          * When in-kernel, we also print out the stack at the time of the fault..
 419          */
 420         if (!user_mode(regs))
 421                 show_trace_log_lvl(current, regs, NULL, KERN_DEFAULT);
 422 }