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