OSDN Git Service

x86: Fix early boot crash on gcc-10, third try
authorBorislav Petkov <bp@suse.de>
Wed, 22 Apr 2020 16:11:30 +0000 (18:11 +0200)
committerBorislav Petkov <bp@suse.de>
Fri, 15 May 2020 09:48:01 +0000 (11:48 +0200)
commita9a3ed1eff3601b63aea4fb462d8b3b92c7c1e7e
treeb9709e8468b304106f42e7ccf42273877400bd92
parent2ef96a5bb12be62ef75b5828c0aab838ebb29cb8
x86: Fix early boot crash on gcc-10, third try

... or the odyssey of trying to disable the stack protector for the
function which generates the stack canary value.

The whole story started with Sergei reporting a boot crash with a kernel
built with gcc-10:

  Kernel panic — not syncing: stack-protector: Kernel stack is corrupted in: start_secondary
  CPU: 1 PID: 0 Comm: swapper/1 Not tainted 5.6.0-rc5—00235—gfffb08b37df9 #139
  Hardware name: Gigabyte Technology Co., Ltd. To be filled by O.E.M./H77M—D3H, BIOS F12 11/14/2013
  Call Trace:
    dump_stack
    panic
    ? start_secondary
    __stack_chk_fail
    start_secondary
    secondary_startup_64
  -—-[ end Kernel panic — not syncing: stack—protector: Kernel stack is corrupted in: start_secondary

This happens because gcc-10 tail-call optimizes the last function call
in start_secondary() - cpu_startup_entry() - and thus emits a stack
canary check which fails because the canary value changes after the
boot_init_stack_canary() call.

To fix that, the initial attempt was to mark the one function which
generates the stack canary with:

  __attribute__((optimize("-fno-stack-protector"))) ... start_secondary(void *unused)

however, using the optimize attribute doesn't work cumulatively
as the attribute does not add to but rather replaces previously
supplied optimization options - roughly all -fxxx options.

The key one among them being -fno-omit-frame-pointer and thus leading to
not present frame pointer - frame pointer which the kernel needs.

The next attempt to prevent compilers from tail-call optimizing
the last function call cpu_startup_entry(), shy of carving out
start_secondary() into a separate compilation unit and building it with
-fno-stack-protector, was to add an empty asm("").

This current solution was short and sweet, and reportedly, is supported
by both compilers but we didn't get very far this time: future (LTO?)
optimization passes could potentially eliminate this, which leads us
to the third attempt: having an actual memory barrier there which the
compiler cannot ignore or move around etc.

That should hold for a long time, but hey we said that about the other
two solutions too so...

Reported-by: Sergei Trofimovich <slyfox@gentoo.org>
Signed-off-by: Borislav Petkov <bp@suse.de>
Tested-by: Kalle Valo <kvalo@codeaurora.org>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Link: https://lkml.kernel.org/r/20200314164451.346497-1-slyfox@gentoo.org
arch/x86/include/asm/stackprotector.h
arch/x86/kernel/smpboot.c
arch/x86/xen/smp_pv.c
include/linux/compiler.h
init/main.c