用户空间支持
当CONFIG_ARM64_MTE使能而且CPU硬件也支持MTE时，Linux通过HWCAP2_MTE属性告诉Usersapce kernel支持MTE功能。
PROT_MTE
在访问tags时，用户进程必须为地址范围使能Tagged内存属性，这可以通过为mmap和mprotect系统调用加上一个新的prot flag。
PROT_MTE -- 这个属性表示允许有这个属性的页分配tags
这些页在第一次map到用户空间时，tag被设为0，在做copy-on-write的时候被保留。可以支持MAP_SHARED，允许tag在多个进程间共享。
注意：PROT_MTE 仅支持MAP——ANONYMOUS和RAM-base的文件map（tmfs, memfd）..如果把PROT_MTE传给其他类型，系统调用会返回-EINVAL。
注意：RROT_MTE flag不能被吗protect清除。
注意：madvise带MADV_DONTNEED的内存范围和MAVD_FREE可能在系统调用或的任何地方有为0的tag。
Tag 检查错误
当PROT_MTE在一段地址空间使能，并且出现了地址tag和内存tag的不匹配，那么可以配置成3中行为：
忽略—这是默认的模式。CPU和内核忽略tag检查错误
同步-内核同步发送带SEGV_MTESERR码的SIGSEGV，内存访问将不会进行。如果出现错误的线程SIGSEGV被忽略或阻塞，那么线程对应的进程被终结并使用coredump.
异步-内核发送SIGSEGV，异步地以下一种或多种检查错误，带SEGV_MTEAERR并且。si_addr=0 表示错误地址未知。
用户可以为每个线程选择以上模式，通过使用prctl(PR_SET_TAGGED_ADDR_CTRL, flags, 0, 0, 0)系统调用，其中flags包含了以下在PR_MTE_TCF_MASK位域的值。
PR_MTE_TCF_NONE -忽略模式
PR_MTE_TCF_SYNC- 同步模式
PR_MTE_TCF_ASYNC -异步模式
当前使用的模式可以通过prctl(PR_GET_TAGGED_ADDR_CTRL, 0, 0, 0, 0) 系统调用得到。
一个用户线程可以通过MSR TCO，＃１指令设置PSTATE.TCO bit来关闭tag检查功能。
注意：内核通过如read()系统调用方式访问用户地址空间时，如果这个线程的check模式为忽略和异步时，不做tag检查。如果模式是同步模式，内核尽量检查tag，但不是不能保证一定检查。内核访问用户地址时，不管用户空间怎么配置，它总是把PSTATE.TCO当0来处理。
为IRG， ADDG， SUBG指令排除一些Tag在外
构架上允许通过设置GCR_EL1.Exclude 将一些tag值排除在tag随机生成的值之外。默认情况下，Linux排除除0之外所有的tag值。用户线程可以通过prctl(PR_SET_TAGGED_ADDR_CTRL, flags, 0, 0, 0)系统调用和设置flag中包含tag的位图在PR_MTE_TAG_MASK来使能特定的tag值。
进程的初始状态
在execve()启动一个进程时，这个新进程有以下配置。
PR_TAGGED_ADDR_ENABLE为0，（不使能）
忽略模式
PR_MTE_TAG_MASK=0（所有的tag被排除在外）
PSTATE.TCO为0
没有任何初始的内存映射带PROT_MTE属性
在fork（）时，新进程继承了父进程的配置和内存映射，除了带MADV_WIPEONFORK的madvise()地址范围，它的数据和tag都被清0.
正确使用的例子
*/
#include <errno.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/auxv.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/prctl.h>
/*
*/
#define HWCAP2_MTE (1 << 18)
/*
*/
#define PROT_MTE 0x20
/*
*/
#define PR_SET_TAGGED_ADDR_CTRL 55
#define PR_GET_TAGGED_ADDR_CTRL 56
/*
*/
#define insert_random_tag(ptr) ({ \
uint64_t __val; \
asm("irg %0, %1" : "=r" (__val) : "r" (ptr)); \
__val; \
})
/*
*/
#define set_tag(tagged_addr) do { \
asm volatile("stg %0, [%0]" : : "r" (tagged_addr) : "memory"); \
} while (0)
int main()
{
unsigned char *a;
unsigned long page_sz = sysconf(_SC_PAGESIZE);
unsigned long hwcap2 = getauxval(AT_HWCAP2);
/* check if MTE is present */
if (!(hwcap2 & HWCAP2_MTE))
return EXIT_FAILURE;
/*
* Enable the tagged address ABI, synchronous MTE tag check faults and
* allow all non-zero tags in the randomly generated set.
*/
if (prctl(PR_SET_TAGGED_ADDR_CTRL,
PR_TAGGED_ADDR_ENABLE | PR_MTE_TCF_SYNC | (0xfffe << PR_MTE_TAG_SHIFT),
0, 0, 0)) {
perror("prctl() failed");
return EXIT_FAILURE;
}
a = mmap(0, page_sz, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if (a == MAP_FAILED) {
perror("mmap() failed");
return EXIT_FAILURE;
}
/*
* Enable MTE on the above anonymous mmap. The flag could be passed
* directly to mmap() and skip this step.
*/
if (mprotect(a, page_sz, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_MTE)) {
perror("mprotect() failed");
return EXIT_FAILURE;
}
/* access with the default tag (0) */
a[0] = 1;
a[1] = 2;
printf("a[0] = %hhu a[1] = %hhu\n", a[0], a[1]);
/* set the logical and allocation tags */
a = (unsigned char *)insert_random_tag(a);
set_tag(a);
printf("%p\n", a);
/* non-zero tag access */
a[0] = 3;
printf("a[0] = %hhu a[1] = %hhu\n", a[0], a[1]);
/*
* If MTE is enabled correctly the next instruction will generate an
* exception.
*/
printf("Expecting SIGSEGV...\n");
a[16] = 0xdd;
/* this should not be printed in the PR_MTE_TCF_SYNC mode */
printf("...haven't got one\n");
return EXIT_FAILURE;
}
原作者：修志龙_ZenonXiu
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