1 /*
2  *
3  * Copyright (c) 2014 Samsung Electronics Co., Ltd.
4  * Author: Andrey Ryabinin <a.ryabinin@samsung.com>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  */
11 
12 #define pr_fmt(fmt) "kasan test: %s " fmt, __func__
13 
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/printk.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/module.h>
19 
kmalloc_oob_right(void)20 static noinline void __init kmalloc_oob_right(void)
21 {
22 	char *ptr;
23 	size_t size = 123;
24 
25 	pr_info("out-of-bounds to right\n");
26 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
27 	if (!ptr) {
28 		pr_err("Allocation failed\n");
29 		return;
30 	}
31 
32 	ptr[size] = 'x';
33 	kfree(ptr);
34 }
35 
kmalloc_oob_left(void)36 static noinline void __init kmalloc_oob_left(void)
37 {
38 	char *ptr;
39 	size_t size = 15;
40 
41 	pr_info("out-of-bounds to left\n");
42 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
43 	if (!ptr) {
44 		pr_err("Allocation failed\n");
45 		return;
46 	}
47 
48 	*ptr = *(ptr - 1);
49 	kfree(ptr);
50 }
51 
kmalloc_node_oob_right(void)52 static noinline void __init kmalloc_node_oob_right(void)
53 {
54 	char *ptr;
55 	size_t size = 4096;
56 
57 	pr_info("kmalloc_node(): out-of-bounds to right\n");
58 	ptr = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, 0);
59 	if (!ptr) {
60 		pr_err("Allocation failed\n");
61 		return;
62 	}
63 
64 	ptr[size] = 0;
65 	kfree(ptr);
66 }
67 
kmalloc_large_oob_right(void)68 static noinline void __init kmalloc_large_oob_right(void)
69 {
70 	char *ptr;
71 	size_t size = KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE + 10;
72 
73 	pr_info("kmalloc large allocation: out-of-bounds to right\n");
74 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
75 	if (!ptr) {
76 		pr_err("Allocation failed\n");
77 		return;
78 	}
79 
80 	ptr[size] = 0;
81 	kfree(ptr);
82 }
83 
kmalloc_oob_krealloc_more(void)84 static noinline void __init kmalloc_oob_krealloc_more(void)
85 {
86 	char *ptr1, *ptr2;
87 	size_t size1 = 17;
88 	size_t size2 = 19;
89 
90 	pr_info("out-of-bounds after krealloc more\n");
91 	ptr1 = kmalloc(size1, GFP_KERNEL);
92 	ptr2 = krealloc(ptr1, size2, GFP_KERNEL);
93 	if (!ptr1 || !ptr2) {
94 		pr_err("Allocation failed\n");
95 		kfree(ptr1);
96 		return;
97 	}
98 
99 	ptr2[size2] = 'x';
100 	kfree(ptr2);
101 }
102 
kmalloc_oob_krealloc_less(void)103 static noinline void __init kmalloc_oob_krealloc_less(void)
104 {
105 	char *ptr1, *ptr2;
106 	size_t size1 = 17;
107 	size_t size2 = 15;
108 
109 	pr_info("out-of-bounds after krealloc less\n");
110 	ptr1 = kmalloc(size1, GFP_KERNEL);
111 	ptr2 = krealloc(ptr1, size2, GFP_KERNEL);
112 	if (!ptr1 || !ptr2) {
113 		pr_err("Allocation failed\n");
114 		kfree(ptr1);
115 		return;
116 	}
117 	ptr2[size2] = 'x';
118 	kfree(ptr2);
119 }
120 
kmalloc_oob_16(void)121 static noinline void __init kmalloc_oob_16(void)
122 {
123 	struct {
124 		u64 words[2];
125 	} *ptr1, *ptr2;
126 
127 	pr_info("kmalloc out-of-bounds for 16-bytes access\n");
128 	ptr1 = kmalloc(sizeof(*ptr1) - 3, GFP_KERNEL);
129 	ptr2 = kmalloc(sizeof(*ptr2), GFP_KERNEL);
130 	if (!ptr1 || !ptr2) {
131 		pr_err("Allocation failed\n");
132 		kfree(ptr1);
133 		kfree(ptr2);
134 		return;
135 	}
136 	*ptr1 = *ptr2;
137 	kfree(ptr1);
138 	kfree(ptr2);
139 }
140 
kmalloc_oob_memset_2(void)141 static noinline void __init kmalloc_oob_memset_2(void)
142 {
143 	char *ptr;
144 	size_t size = 8;
145 
146 	pr_info("out-of-bounds in memset2\n");
147 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
148 	if (!ptr) {
149 		pr_err("Allocation failed\n");
150 		return;
151 	}
152 
153 	memset(ptr+7, 0, 2);
154 	kfree(ptr);
155 }
156 
kmalloc_oob_memset_4(void)157 static noinline void __init kmalloc_oob_memset_4(void)
158 {
159 	char *ptr;
160 	size_t size = 8;
161 
162 	pr_info("out-of-bounds in memset4\n");
163 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
164 	if (!ptr) {
165 		pr_err("Allocation failed\n");
166 		return;
167 	}
168 
169 	memset(ptr+5, 0, 4);
170 	kfree(ptr);
171 }
172 
173 
kmalloc_oob_memset_8(void)174 static noinline void __init kmalloc_oob_memset_8(void)
175 {
176 	char *ptr;
177 	size_t size = 8;
178 
179 	pr_info("out-of-bounds in memset8\n");
180 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
181 	if (!ptr) {
182 		pr_err("Allocation failed\n");
183 		return;
184 	}
185 
186 	memset(ptr+1, 0, 8);
187 	kfree(ptr);
188 }
189 
kmalloc_oob_memset_16(void)190 static noinline void __init kmalloc_oob_memset_16(void)
191 {
192 	char *ptr;
193 	size_t size = 16;
194 
195 	pr_info("out-of-bounds in memset16\n");
196 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
197 	if (!ptr) {
198 		pr_err("Allocation failed\n");
199 		return;
200 	}
201 
202 	memset(ptr+1, 0, 16);
203 	kfree(ptr);
204 }
205 
kmalloc_oob_in_memset(void)206 static noinline void __init kmalloc_oob_in_memset(void)
207 {
208 	char *ptr;
209 	size_t size = 666;
210 
211 	pr_info("out-of-bounds in memset\n");
212 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
213 	if (!ptr) {
214 		pr_err("Allocation failed\n");
215 		return;
216 	}
217 
218 	memset(ptr, 0, size+5);
219 	kfree(ptr);
220 }
221 
kmalloc_uaf(void)222 static noinline void __init kmalloc_uaf(void)
223 {
224 	char *ptr;
225 	size_t size = 10;
226 
227 	pr_info("use-after-free\n");
228 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
229 	if (!ptr) {
230 		pr_err("Allocation failed\n");
231 		return;
232 	}
233 
234 	kfree(ptr);
235 	*(ptr + 8) = 'x';
236 }
237 
kmalloc_uaf_memset(void)238 static noinline void __init kmalloc_uaf_memset(void)
239 {
240 	char *ptr;
241 	size_t size = 33;
242 
243 	pr_info("use-after-free in memset\n");
244 	ptr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
245 	if (!ptr) {
246 		pr_err("Allocation failed\n");
247 		return;
248 	}
249 
250 	kfree(ptr);
251 	memset(ptr, 0, size);
252 }
253 
kmalloc_uaf2(void)254 static noinline void __init kmalloc_uaf2(void)
255 {
256 	char *ptr1, *ptr2;
257 	size_t size = 43;
258 
259 	pr_info("use-after-free after another kmalloc\n");
260 	ptr1 = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
261 	if (!ptr1) {
262 		pr_err("Allocation failed\n");
263 		return;
264 	}
265 
266 	kfree(ptr1);
267 	ptr2 = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
268 	if (!ptr2) {
269 		pr_err("Allocation failed\n");
270 		return;
271 	}
272 
273 	ptr1[40] = 'x';
274 	kfree(ptr2);
275 }
276 
kmem_cache_oob(void)277 static noinline void __init kmem_cache_oob(void)
278 {
279 	char *p;
280 	size_t size = 200;
281 	struct kmem_cache *cache = kmem_cache_create("test_cache",
282 						size, 0,
283 						0, NULL);
284 	if (!cache) {
285 		pr_err("Cache allocation failed\n");
286 		return;
287 	}
288 	pr_info("out-of-bounds in kmem_cache_alloc\n");
289 	p = kmem_cache_alloc(cache, GFP_KERNEL);
290 	if (!p) {
291 		pr_err("Allocation failed\n");
292 		kmem_cache_destroy(cache);
293 		return;
294 	}
295 
296 	*p = p[size];
297 	kmem_cache_free(cache, p);
298 	kmem_cache_destroy(cache);
299 }
300 
301 static char global_array[10];
302 
kasan_global_oob(void)303 static noinline void __init kasan_global_oob(void)
304 {
305 	volatile int i = 3;
306 	char *p = &global_array[ARRAY_SIZE(global_array) + i];
307 
308 	pr_info("out-of-bounds global variable\n");
309 	*(volatile char *)p;
310 }
311 
kasan_stack_oob(void)312 static noinline void __init kasan_stack_oob(void)
313 {
314 	char stack_array[10];
315 	volatile int i = 0;
316 	char *p = &stack_array[ARRAY_SIZE(stack_array) + i];
317 
318 	pr_info("out-of-bounds on stack\n");
319 	*(volatile char *)p;
320 }
321 
kmalloc_tests_init(void)322 static int __init kmalloc_tests_init(void)
323 {
324 	kmalloc_oob_right();
325 	kmalloc_oob_left();
326 	kmalloc_node_oob_right();
327 	kmalloc_large_oob_right();
328 	kmalloc_oob_krealloc_more();
329 	kmalloc_oob_krealloc_less();
330 	kmalloc_oob_16();
331 	kmalloc_oob_in_memset();
332 	kmalloc_oob_memset_2();
333 	kmalloc_oob_memset_4();
334 	kmalloc_oob_memset_8();
335 	kmalloc_oob_memset_16();
336 	kmalloc_uaf();
337 	kmalloc_uaf_memset();
338 	kmalloc_uaf2();
339 	kmem_cache_oob();
340 	kasan_stack_oob();
341 	kasan_global_oob();
342 	return -EAGAIN;
343 }
344 
345 module_init(kmalloc_tests_init);
346 MODULE_LICENSE("GPL");
347