gears/guarded_modules/christo-s.pl

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2
   3 #
   4 #
   5 # Wrap a kernel module (.ko) so that all undefined functions
   6 # are resolved at compile time to wrapper that have the template
   7 # as given here
   8 #
   9 # TODO: parameterize hypercall numbers
  10 # TODO: remove printk special case
  11 #
  12
  13 use Getopt::Long;
  14 use File::Basename;
  15
  16 $user=0;
  17 $kern=0;
  18
  19 $V3_BORDER_OUT_CALL_NR = 0x6003;
  20 $V3_BORDER_IN_RET_NR   = 0x6004;
  21
  22 &GetOptions("user"=>\$user, "kern"=>\$kern);
  23
  24 $#ARGV==0 or die "christo.pl [--user|--kern] <object-file>\n";
  25
  26 $of=shift; chomp($of);
  27 ($ofstem) = split(/\./,fileparse($of));
  28
  29 if ($user) {
  30
  31   print "Wrapping $of to produce $ofstem-wrapped\n";
  32
  33   # First, find all undefined symbols that are text
  34   @funcs = ExtractUndefinedFunctions($of);
  35
  36   print "Wrapping the following functions\n";
  37   print join("\n", @funcs),"\n";
  38
  39   print "Generating wrapper $ofstem\_wrapper.c\n";
  40
  41   open(WRAPPER, ">$ofstem\_wrapper.c");
  42   GenerateUserWrapper(WRAPPER, @funcs);
  43   close(WRAPPER);
  44
  45   print "Compiling wrapper\n";
  46
  47   CompileUserWrapper($ofstem);
  48
  49
  50   print "Linking with your supplied file $of to form $ofstem\_wrapped\n";
  51
  52   LinkUserWrapped($of,"$ofstem\_wrapper.o","$ofstem\_wrapped",@funcs);
  53
  54   print "Done.\n"
  55
  56 } else {
  57
  58   print "Wrapping $of to produce $ofstem-wrapped\n";
  59
  60   @funcs = KernUndefFuncs($of);
  61
  62
  63   print "Wrapping the following functions\n";
  64   print join("\n", @funcs), "\n";
  65
  66   print "Generating wrapper $ofstem\_wrapper.S\n";
  67
  68   open(WRAPPER,">$ofstem\_wrapper.S");
  69   GenerateKernWrapper($ofstem, WRAPPER, @funcs);
  70   close(WRAPPER);
  71
  72 }
  73
  74 sub CompileUserWrapper {
  75   my $stem=shift;
  76
  77   return system("gcc -c -fPIC $stem.c -o $stem.o");
  78 }
  79
  80
  81 sub LinkUserWrapped {
  82   my ($of,$wrapper,$wrapped,@funcs) = @_;
  83
  84   $cmd = "gcc ".join(" ",
  85                      join(" ",
  86                           map {" -Xlinker --wrap=$_ "} @funcs
  87                          ),
  88                      $of, $wrapper)." -o $wrapped";
  89
  90   print $cmd;
  91   return system $cmd;
  92
  93 }
  94
  95 sub KernUndefFuncs {
  96     my $of = shift;
  97     my $line;
  98     my @funcs;
  99     my @lines;
 100     my @final_funcs;
 101     my %sysmap;
 102
 103     print STDERR "Acquiring all undefined symbols from file\n";
 104
 105     open(OBJDUMP, "objdump -t $of |") or die "Cannot open file $of\n";
 106
 107     while ($line=<OBJDUMP>) {
 108         if ($line =~ /.*\*UND\*\s+\S+\s+(\S+)$/) {
 109             push @funcs, $1;
 110         }
 111     }
 112
 113     close(OBJDUMP);
 114
 115     print STDERR "Finding all functions listed in System.map\n";
 116
 117     open(MAP,"System.map") or die "Cannot open System.map\n";
 118
 119     while ($line=<MAP>) {
 120         chomp($line);
 121         my ($addr,$type,$name) = split(/\s+/,$line);
 122         if (($type eq "t") or ($type eq "T")) {
 123             $sysmap{$name}=1;
 124         }
 125     }
 126
 127     close(MAP);
 128
 129     foreach $func (@funcs) {
 130         if (defined($sysmap{$func}) and ($func ne "printk") and ($func ne "mcount")
 131         and ($func ne "__cyg_profile_func_enter") and ($func ne "__cyg_profile_func_exit")) {
 132             print STDERR "ACCEPT  $func\n";
 133             push @final_funcs, $func;
 134         } else {
 135             print STDERR "DISCARD $func\n";
 136         }
 137     }
 138
 139     return @final_funcs;
 140 }
 141
 142 sub ExtractUndefinedFunctions {
 143   my $of=shift;
 144   my $line;
 145   my @funcs;
 146
 147   open(OBJDUMP,"objdump -t $of |") or die "Cannot open file $of\n";
 148
 149   while ($line=<OBJDUMP>) {
 150     if ($line =~ /.*\*UND\*\s+\S+\s+(\S+)$/) {
 151       push @funcs, $1;
 152     }
 153   }
 154
 155   close(OBJDUMP);
 156
 157   return @funcs;
 158
 159 }
 160
 161 sub GenerateUserWrapper  {
 162   my $file=shift;
 163
 164
 165   while ($func=shift) {
 166     print $file <<ENDF;
 167
 168 int __wrap_$func(void *a1,
 169                  void *a2,
 170                  void *a3,
 171                  void *a4,
 172                  void *a5,
 173                  void *a6,
 174                  void *a7,
 175                  void *a8)
 176 {
 177  asm volatile("vmmcall"
 178         :"=a" (ret)
 179         :"0" ($V3_GUARD_EXIT_HCALL_NR));
 180   return __real_$func(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8);
 181  asm volatile("vmmcall"
 182         :"=a" (ret)
 183         :"0" ($V3_GUARD_ENTER_HCALL_NR));
 184 }
 185
 186 ENDF
 187
 188   }
 189 }
 190
 191 sub GenerateKernWrapper {
 192     my $fname=shift;
 193     my $file=shift;
 194     my @funcs=@_;
 195
 196   open(MKFILE,">Makefile");
 197   open(CFILE, ">wrap_impl.c");
 198
 199     print MKFILE "### THIS FILE IS AUTOMATICALLY GENERATED ###\n";
 200     print MKFILE "EXTRA_LDFLAGS = ";
 201
 202     print $file "/* THIS FILE IS AUTOMATICALLY GENERATED */\n";
 203     print $file ".text\n.align 4\n";
 204     print $file map { ".globl __wrap_$_\n" } @funcs;
 205     print $file map { ".globl __wrap_impl_$_\n" } @funcs;
 206
 207     print CFILE "/* THIS FILE IS AUTOMATICALLY GENERATED */\n";
 208     print CFILE "#include <linux/kernel.h>\n\n";
 209     #print CFILE "extern int wrapper_count;\n\n";
 210     #print CFILE "static int border_count = 0;\n\n";
 211     print CFILE map { "void __wrap_impl_$_(void);\n\n" } @funcs;
 212
 213     foreach $func (@funcs) {
 214 #__wrap_$func:
 215         #nop
 216         #nop
 217         #nop
 218         #nop
 219         #nop
 220         #nop
 221         #nop
 222         #pushq %rbp
 223         #movq  %rsp, %rbp
 224         #pushq %rax
 225         #pushq %rbx
 226         #pushq %rcx
 227         #pushq %rdx
 228         #pushq %rdi
 229         #pushq %rsi
 230         #pushq %r8
 231         #pushq %r9
 232         #pushq %r10
 233         #pushq %r11
 234         #pushq %r12
 235         #pushq %r13
 236         #pushq %r14
 237         #pushq %r15
 238         #callq __wrap_impl_$func
 239         #popq %r15
 240         #popq %r14
 241         #popq %r13
 242         #popq %r12
 243         #popq %r11
 244         #popq %r10
 245         #popq %r9
 246         #popq %r8
 247         #popq %rsi
 248         #popq %rdi
 249         #popq %rdx
 250         #popq %rcx
 251         #popq %rbx
 252         #popq %rax
 253         #popq %rbp
 254         #jmp __real_$func
 255         #nop
 256         #nop
 257         #nop
 258         #nop
 259         #nop
 260
 261     print $file <<ENDF;
 262
 263 __wrap_$func:
 264         popq  %r11
 265         pushq %rax
 266         movq  \$$V3_BORDER_OUT_CALL_NR, %rax
 267         vmmcall
 268         popq  %rax
 269         callq __real_$func
 270         pushq %rax
 271         movq \$$V3_BORDER_IN_RET_NR, %rax
 272         vmmcall
 273         popq  %rax
 274         pushq %r11
 275         ret
 276 ENDF
 277
 278     print MKFILE "--wrap $func ";
 279
 280     print CFILE <<ENDF;
 281 void __wrap_impl_$func(void) {
 282
 283         //wrapper_count++;
 284         //printk("exit: $func\\n");
 285         //printk("wc: %d (%s)\\n", wrapper_count,__func__);
 286 }
 287
 288 ENDF
 289
 290   }
 291   print MKFILE "\n\nldflags-y := \$(EXTRA_LDFLAGS)\n";
 292
 293 # TODO: change this to not be hardcoded!
 294   my $kerndir = "/v-test/guard_modules/gm_guest/kyle_gl/";
 295   print MKFILE <<ENDF;
 296 KERNDIR=$kerndir
 297
 298 obj-m := $fname\_wrapped.o
 299
 300 $fname\_wrapped-objs := $fname.ko $fname\_wrapper.o wrap_impl.o
 301
 302 $fname\_wrapped.ko: $fname.ko $fname\_wrapper.o wrap_impl.o
 303 \tmake -C \$(KERNDIR) M=\$(PWD) modules
 304
 305 clean:
 306 \tmake -C \$(KERNDIR) M=\$(PWD) clean
 307
 308 ENDF
 309
 310   close(MKFILE);
 311   close(CFILE);
 312
 313 }