kasan: revert eviction of stack traces in generic mode
authorMarco Elver <elver@google.com>
Mon, 29 Jan 2024 10:07:02 +0000 (11:07 +0100)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Sat, 24 Feb 2024 01:27:12 +0000 (17:27 -0800)
This partially reverts commits cc478e0b6bdf63b85ac56a6408d7c94d9635,
a414d4286f34, and 773688a6cb24 to make use of variable-sized stack depot
records, since eviction of stack entries from stack depot forces fixed-
sized stack records.  Care was taken to retain the code cleanups by the
above commits.

Eviction was added to generic KASAN as a response to alleviating the
additional memory usage from fixed-sized stack records, but this still
uses more memory than previously.

With the re-introduction of variable-sized records for stack depot, we can
just switch back to non-evictable stack records again, and return back to
the previous performance and memory usage baseline.

Before (observed after a KASAN kernel boot):

  pools: 597
  refcounted_allocations: 17547
  refcounted_frees: 6477
  refcounted_in_use: 11070
  freelist_size: 3497
  persistent_count: 12163
  persistent_bytes: 1717008

After:

  pools: 319
  refcounted_allocations: 0
  refcounted_frees: 0
  refcounted_in_use: 0
  freelist_size: 0
  persistent_count: 29397
  persistent_bytes: 5183536

As can be seen from the counters, with a generic KASAN config, refcounted
allocations and evictions are no longer used.  Due to using variable-sized
records, I observe a reduction of 278 stack depot pools (saving 4448 KiB)
with my test setup.

Link: https://lkml.kernel.org/r/20240129100708.39460-2-elver@google.com
Fixes: cc478e0b6bdf ("kasan: avoid resetting aux_lock")
Fixes: 63b85ac56a64 ("kasan: stop leaking stack trace handles")
Fixes: 08d7c94d9635 ("kasan: memset free track in qlink_free")
Fixes: a414d4286f34 ("kasan: handle concurrent kasan_record_aux_stack calls")
Fixes: 773688a6cb24 ("kasan: use stack_depot_put for Generic mode")
Signed-off-by: Marco Elver <elver@google.com>
Reviewed-by: Andrey Konovalov <andreyknvl@gmail.com>
Tested-by: Mikhail Gavrilov <mikhail.v.gavrilov@gmail.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
Cc: Vincenzo Frascino <vincenzo.frascino@arm.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
mm/kasan/common.c
mm/kasan/generic.c
mm/kasan/kasan.h
mm/kasan/quarantine.c

index 610efae912209472d818628778f1ebce5b0e2cc1..6ca63e8dda741b5e4094f7205f0b74a163be2e43 100644 (file)
@@ -65,8 +65,7 @@ void kasan_save_track(struct kasan_track *track, gfp_t flags)
 {
        depot_stack_handle_t stack;
 
-       stack = kasan_save_stack(flags,
-                       STACK_DEPOT_FLAG_CAN_ALLOC | STACK_DEPOT_FLAG_GET);
+       stack = kasan_save_stack(flags, STACK_DEPOT_FLAG_CAN_ALLOC);
        kasan_set_track(track, stack);
 }
 
@@ -266,10 +265,9 @@ bool __kasan_slab_free(struct kmem_cache *cache, void *object,
                return true;
 
        /*
-        * If the object is not put into quarantine, it will likely be quickly
-        * reallocated. Thus, release its metadata now.
+        * Note: Keep per-object metadata to allow KASAN print stack traces for
+        * use-after-free-before-realloc bugs.
         */
-       kasan_release_object_meta(cache, object);
 
        /* Let slab put the object onto the freelist. */
        return false;
index 032bf3e98c240183f13fc7cb8d6f42d1f797be34..1900f857603456ec20c1f7bb0841362624c11260 100644 (file)
@@ -485,16 +485,6 @@ void kasan_init_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object)
        if (alloc_meta) {
                /* Zero out alloc meta to mark it as invalid. */
                __memset(alloc_meta, 0, sizeof(*alloc_meta));
-
-               /*
-                * Prepare the lock for saving auxiliary stack traces.
-                * Temporarily disable KASAN bug reporting to allow instrumented
-                * raw_spin_lock_init to access aux_lock, which resides inside
-                * of a redzone.
-                */
-               kasan_disable_current();
-               raw_spin_lock_init(&alloc_meta->aux_lock);
-               kasan_enable_current();
        }
 
        /*
@@ -506,18 +496,8 @@ void kasan_init_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object)
 
 static void release_alloc_meta(struct kasan_alloc_meta *meta)
 {
-       /* Evict the stack traces from stack depot. */
-       stack_depot_put(meta->alloc_track.stack);
-       stack_depot_put(meta->aux_stack[0]);
-       stack_depot_put(meta->aux_stack[1]);
-
-       /*
-        * Zero out alloc meta to mark it as invalid but keep aux_lock
-        * initialized to avoid having to reinitialize it when another object
-        * is allocated in the same slot.
-        */
-       __memset(&meta->alloc_track, 0, sizeof(meta->alloc_track));
-       __memset(meta->aux_stack, 0, sizeof(meta->aux_stack));
+       /* Zero out alloc meta to mark it as invalid. */
+       __memset(meta, 0, sizeof(*meta));
 }
 
 static void release_free_meta(const void *object, struct kasan_free_meta *meta)
@@ -529,27 +509,10 @@ static void release_free_meta(const void *object, struct kasan_free_meta *meta)
        if (*(u8 *)kasan_mem_to_shadow(object) != KASAN_SLAB_FREE_META)
                return;
 
-       /* Evict the stack trace from the stack depot. */
-       stack_depot_put(meta->free_track.stack);
-
        /* Mark free meta as invalid. */
        *(u8 *)kasan_mem_to_shadow(object) = KASAN_SLAB_FREE;
 }
 
-void kasan_release_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object)
-{
-       struct kasan_alloc_meta *alloc_meta;
-       struct kasan_free_meta *free_meta;
-
-       alloc_meta = kasan_get_alloc_meta(cache, object);
-       if (alloc_meta)
-               release_alloc_meta(alloc_meta);
-
-       free_meta = kasan_get_free_meta(cache, object);
-       if (free_meta)
-               release_free_meta(object, free_meta);
-}
-
 size_t kasan_metadata_size(struct kmem_cache *cache, bool in_object)
 {
        struct kasan_cache *info = &cache->kasan_info;
@@ -574,8 +537,6 @@ static void __kasan_record_aux_stack(void *addr, depot_flags_t depot_flags)
        struct kmem_cache *cache;
        struct kasan_alloc_meta *alloc_meta;
        void *object;
-       depot_stack_handle_t new_handle, old_handle;
-       unsigned long flags;
 
        if (is_kfence_address(addr) || !slab)
                return;
@@ -586,33 +547,18 @@ static void __kasan_record_aux_stack(void *addr, depot_flags_t depot_flags)
        if (!alloc_meta)
                return;
 
-       new_handle = kasan_save_stack(0, depot_flags);
-
-       /*
-        * Temporarily disable KASAN bug reporting to allow instrumented
-        * spinlock functions to access aux_lock, which resides inside of a
-        * redzone.
-        */
-       kasan_disable_current();
-       raw_spin_lock_irqsave(&alloc_meta->aux_lock, flags);
-       old_handle = alloc_meta->aux_stack[1];
        alloc_meta->aux_stack[1] = alloc_meta->aux_stack[0];
-       alloc_meta->aux_stack[0] = new_handle;
-       raw_spin_unlock_irqrestore(&alloc_meta->aux_lock, flags);
-       kasan_enable_current();
-
-       stack_depot_put(old_handle);
+       alloc_meta->aux_stack[0] = kasan_save_stack(0, depot_flags);
 }
 
 void kasan_record_aux_stack(void *addr)
 {
-       return __kasan_record_aux_stack(addr,
-                       STACK_DEPOT_FLAG_CAN_ALLOC | STACK_DEPOT_FLAG_GET);
+       return __kasan_record_aux_stack(addr, STACK_DEPOT_FLAG_CAN_ALLOC);
 }
 
 void kasan_record_aux_stack_noalloc(void *addr)
 {
-       return __kasan_record_aux_stack(addr, STACK_DEPOT_FLAG_GET);
+       return __kasan_record_aux_stack(addr, 0);
 }
 
 void kasan_save_alloc_info(struct kmem_cache *cache, void *object, gfp_t flags)
@@ -623,7 +569,7 @@ void kasan_save_alloc_info(struct kmem_cache *cache, void *object, gfp_t flags)
        if (!alloc_meta)
                return;
 
-       /* Evict previous stack traces (might exist for krealloc or mempool). */
+       /* Invalidate previous stack traces (might exist for krealloc or mempool). */
        release_alloc_meta(alloc_meta);
 
        kasan_save_track(&alloc_meta->alloc_track, flags);
@@ -637,7 +583,7 @@ void kasan_save_free_info(struct kmem_cache *cache, void *object)
        if (!free_meta)
                return;
 
-       /* Evict previous stack trace (might exist for mempool). */
+       /* Invalidate previous stack trace (might exist for mempool). */
        release_free_meta(object, free_meta);
 
        kasan_save_track(&free_meta->free_track, 0);
index d0f172f2b9783f1b1e73ea82ed5d3e6aaf2bec75..fb2b9ac0659a7add8f4ca95b9dcdc38b937cd216 100644 (file)
@@ -6,7 +6,6 @@
 #include <linux/kasan.h>
 #include <linux/kasan-tags.h>
 #include <linux/kfence.h>
-#include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/stackdepot.h>
 
 #if defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS) || defined(CONFIG_KASAN_HW_TAGS)
@@ -265,13 +264,6 @@ struct kasan_global {
 struct kasan_alloc_meta {
        struct kasan_track alloc_track;
        /* Free track is stored in kasan_free_meta. */
-       /*
-        * aux_lock protects aux_stack from accesses from concurrent
-        * kasan_record_aux_stack calls. It is a raw spinlock to avoid sleeping
-        * on RT kernels, as kasan_record_aux_stack_noalloc can be called from
-        * non-sleepable contexts.
-        */
-       raw_spinlock_t aux_lock;
        depot_stack_handle_t aux_stack[2];
 };
 
@@ -398,10 +390,8 @@ struct kasan_alloc_meta *kasan_get_alloc_meta(struct kmem_cache *cache,
 struct kasan_free_meta *kasan_get_free_meta(struct kmem_cache *cache,
                                                const void *object);
 void kasan_init_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object);
-void kasan_release_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object);
 #else
 static inline void kasan_init_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object) { }
-static inline void kasan_release_object_meta(struct kmem_cache *cache, const void *object) { }
 #endif
 
 depot_stack_handle_t kasan_save_stack(gfp_t flags, depot_flags_t depot_flags);
index 3ba02efb952aac15b4e511ad985caae0d0935bac..6958aa713c67ee7b0d2c74af676ecb82788d22cd 100644 (file)
@@ -145,7 +145,10 @@ static void qlink_free(struct qlist_node *qlink, struct kmem_cache *cache)
        void *object = qlink_to_object(qlink, cache);
        struct kasan_free_meta *free_meta = kasan_get_free_meta(cache, object);
 
-       kasan_release_object_meta(cache, object);
+       /*
+        * Note: Keep per-object metadata to allow KASAN print stack traces for
+        * use-after-free-before-realloc bugs.
+        */
 
        /*
         * If init_on_free is enabled and KASAN's free metadata is stored in