// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later 
 | 
/* 
 | 
 * Copyright (C) 2017 Joe Lawrence <joe.lawrence@redhat.com> 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * livepatch-shadow-mod.c - Shadow variables, buggy module demo 
 | 
 * 
 | 
 * Purpose 
 | 
 * ------- 
 | 
 * 
 | 
 * As a demonstration of livepatch shadow variable API, this module 
 | 
 * introduces memory leak behavior that livepatch modules 
 | 
 * livepatch-shadow-fix1.ko and livepatch-shadow-fix2.ko correct and 
 | 
 * enhance. 
 | 
 * 
 | 
 * WARNING - even though the livepatch-shadow-fix modules patch the 
 | 
 * memory leak, please load these modules at your own risk -- some 
 | 
 * amount of memory may leaked before the bug is patched. 
 | 
 * 
 | 
 * 
 | 
 * Usage 
 | 
 * ----- 
 | 
 * 
 | 
 * Step 1 - Load the buggy demonstration module: 
 | 
 * 
 | 
 *   insmod samples/livepatch/livepatch-shadow-mod.ko 
 | 
 * 
 | 
 * Watch dmesg output for a few moments to see new dummy being allocated 
 | 
 * and a periodic cleanup check.  (Note: a small amount of memory is 
 | 
 * being leaked.) 
 | 
 * 
 | 
 * 
 | 
 * Step 2 - Load livepatch fix1: 
 | 
 * 
 | 
 *   insmod samples/livepatch/livepatch-shadow-fix1.ko 
 | 
 * 
 | 
 * Continue watching dmesg and note that now livepatch_fix1_dummy_free() 
 | 
 * and livepatch_fix1_dummy_alloc() are logging messages about leaked 
 | 
 * memory and eventually leaks prevented. 
 | 
 * 
 | 
 * 
 | 
 * Step 3 - Load livepatch fix2 (on top of fix1): 
 | 
 * 
 | 
 *   insmod samples/livepatch/livepatch-shadow-fix2.ko 
 | 
 * 
 | 
 * This module extends functionality through shadow variables, as a new 
 | 
 * "check" counter is added to the dummy structure.  Periodic dmesg 
 | 
 * messages will log these as dummies are cleaned up. 
 | 
 * 
 | 
 * 
 | 
 * Step 4 - Cleanup 
 | 
 * 
 | 
 * Unwind the demonstration by disabling the livepatch fix modules, then 
 | 
 * removing them and the demo module: 
 | 
 * 
 | 
 *   echo 0 > /sys/kernel/livepatch/livepatch_shadow_fix2/enabled 
 | 
 *   echo 0 > /sys/kernel/livepatch/livepatch_shadow_fix1/enabled 
 | 
 *   rmmod livepatch-shadow-fix2 
 | 
 *   rmmod livepatch-shadow-fix1 
 | 
 *   rmmod livepatch-shadow-mod 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
  
 | 
#include <linux/kernel.h> 
 | 
#include <linux/module.h> 
 | 
#include <linux/sched.h> 
 | 
#include <linux/slab.h> 
 | 
#include <linux/stat.h> 
 | 
#include <linux/workqueue.h> 
 | 
  
 | 
MODULE_LICENSE("GPL"); 
 | 
MODULE_AUTHOR("Joe Lawrence <joe.lawrence@redhat.com>"); 
 | 
MODULE_DESCRIPTION("Buggy module for shadow variable demo"); 
 | 
  
 | 
/* Allocate new dummies every second */ 
 | 
#define ALLOC_PERIOD    1 
 | 
/* Check for expired dummies after a few new ones have been allocated */ 
 | 
#define CLEANUP_PERIOD    (3 * ALLOC_PERIOD) 
 | 
/* Dummies expire after a few cleanup instances */ 
 | 
#define EXPIRE_PERIOD    (4 * CLEANUP_PERIOD) 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Keep a list of all the dummies so we can clean up any residual ones 
 | 
 * on module exit 
 | 
 */ 
 | 
static LIST_HEAD(dummy_list); 
 | 
static DEFINE_MUTEX(dummy_list_mutex); 
 | 
  
 | 
struct dummy { 
 | 
    struct list_head list; 
 | 
    unsigned long jiffies_expire; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static __used noinline struct dummy *dummy_alloc(void) 
 | 
{ 
 | 
    struct dummy *d; 
 | 
    int *leak; 
 | 
  
 | 
    d = kzalloc(sizeof(*d), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!d) 
 | 
        return NULL; 
 | 
  
 | 
    d->jiffies_expire = jiffies + 
 | 
        msecs_to_jiffies(1000 * EXPIRE_PERIOD); 
 | 
  
 | 
    /* Oops, forgot to save leak! */ 
 | 
    leak = kzalloc(sizeof(*leak), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!leak) { 
 | 
        kfree(d); 
 | 
        return NULL; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    pr_info("%s: dummy @ %p, expires @ %lx\n", 
 | 
        __func__, d, d->jiffies_expire); 
 | 
  
 | 
    return d; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static __used noinline void dummy_free(struct dummy *d) 
 | 
{ 
 | 
    pr_info("%s: dummy @ %p, expired = %lx\n", 
 | 
        __func__, d, d->jiffies_expire); 
 | 
  
 | 
    kfree(d); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static __used noinline bool dummy_check(struct dummy *d, 
 | 
                       unsigned long jiffies) 
 | 
{ 
 | 
    return time_after(jiffies, d->jiffies_expire); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * alloc_work_func: allocates new dummy structures, allocates additional 
 | 
 *                  memory, aptly named "leak", but doesn't keep 
 | 
 *                  permanent record of it. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
static void alloc_work_func(struct work_struct *work); 
 | 
static DECLARE_DELAYED_WORK(alloc_dwork, alloc_work_func); 
 | 
  
 | 
static void alloc_work_func(struct work_struct *work) 
 | 
{ 
 | 
    struct dummy *d; 
 | 
  
 | 
    d = dummy_alloc(); 
 | 
    if (!d) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    mutex_lock(&dummy_list_mutex); 
 | 
    list_add(&d->list, &dummy_list); 
 | 
    mutex_unlock(&dummy_list_mutex); 
 | 
  
 | 
    schedule_delayed_work(&alloc_dwork, 
 | 
        msecs_to_jiffies(1000 * ALLOC_PERIOD)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * cleanup_work_func: frees dummy structures.  Without knownledge of 
 | 
 *                    "leak", it leaks the additional memory that 
 | 
 *                    alloc_work_func created. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
static void cleanup_work_func(struct work_struct *work); 
 | 
static DECLARE_DELAYED_WORK(cleanup_dwork, cleanup_work_func); 
 | 
  
 | 
static void cleanup_work_func(struct work_struct *work) 
 | 
{ 
 | 
    struct dummy *d, *tmp; 
 | 
    unsigned long j; 
 | 
  
 | 
    j = jiffies; 
 | 
    pr_info("%s: jiffies = %lx\n", __func__, j); 
 | 
  
 | 
    mutex_lock(&dummy_list_mutex); 
 | 
    list_for_each_entry_safe(d, tmp, &dummy_list, list) { 
 | 
  
 | 
        /* Kick out and free any expired dummies */ 
 | 
        if (dummy_check(d, j)) { 
 | 
            list_del(&d->list); 
 | 
            dummy_free(d); 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    mutex_unlock(&dummy_list_mutex); 
 | 
  
 | 
    schedule_delayed_work(&cleanup_dwork, 
 | 
        msecs_to_jiffies(1000 * CLEANUP_PERIOD)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int livepatch_shadow_mod_init(void) 
 | 
{ 
 | 
    schedule_delayed_work(&alloc_dwork, 
 | 
        msecs_to_jiffies(1000 * ALLOC_PERIOD)); 
 | 
    schedule_delayed_work(&cleanup_dwork, 
 | 
        msecs_to_jiffies(1000 * CLEANUP_PERIOD)); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void livepatch_shadow_mod_exit(void) 
 | 
{ 
 | 
    struct dummy *d, *tmp; 
 | 
  
 | 
    /* Wait for any dummies at work */ 
 | 
    cancel_delayed_work_sync(&alloc_dwork); 
 | 
    cancel_delayed_work_sync(&cleanup_dwork); 
 | 
  
 | 
    /* Cleanup residual dummies */ 
 | 
    list_for_each_entry_safe(d, tmp, &dummy_list, list) { 
 | 
        list_del(&d->list); 
 | 
        dummy_free(d); 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
module_init(livepatch_shadow_mod_init); 
 | 
module_exit(livepatch_shadow_mod_exit); 
 |