pkeys(7)               Miscellaneous Information Manual               pkeys(7)

NUME
       pkeys - prezentare generala a cheilor de protec<?>ie a memoriei

DESCRIERE
       Cheile de protec<?>ie a memoriei (pkeys) sunt o extensie a
       permisiunilor de memorie existente bazate pe pagini. Permisiunile
       normale de pagini care utilizeaza tabele de pagini necesita apeluri de
       sistem costisitoare <?>i invalidari ale TLB (Translation Lookaside
       Buffer) atunci cand se schimba permisiunile. Cheile de protec<?>ie a
       memoriei ofera un mecanism de modificare a protec<?>iilor fara a
       necesita modificarea tabelelor de pagini la fiecare modificare a
       permisiunilor.

       Pentru a utiliza pkeys, software-ul trebuie mai intai sa ,,eticheteze"
       o pagina din tabelele de pagini cu o cheie de protec<?>ie ,,pkey". Dupa
       ce aceasta eticheta este plasata, o aplica<?>ie trebuie doar sa
       modifice con<?>inutul unui registru pentru a elimina accesul la scriere
       sau tot accesul la o pagina etichetata.

       Cheile de protec<?>ie func<?>ioneaza impreuna cu permisiunile existente
       PROT_READ, PROT_WRITE <?>i PROT_EXEC transmise apelurilor de sistem,
       cum ar fi mprotect(2) <?>i mmap(2), dar ac<?>ioneaza intotdeauna pentru
       a restric<?>iona <?>i mai mult aceste mecanisme tradi<?>ionale de
       permisiune.

       In cazul in care un proces efectueaza un acces care incalca
       restric<?>iile cheii de protec<?>ie, acesta prime<?>te un semnal
       SIGSEGV. A se vedea sigaction(2) pentru detalii privind informa<?>iile
       disponibile cu acest semnal.

       Pentru a utiliza caracteristica pkeys, procesorul trebuie sa o accepte,
       iar nucleul trebuie sa con<?>ina suport pentru aceasta caracteristica
       pe un anumit procesor. De la inceputul anului 2016 sunt acceptate doar
       viitoarele procesoare Intel x86, iar acest hardware suporta 16 chei de
       protec<?>ie in fiecare proces. Cu toate acestea, ,,pkey 0" este
       utilizata drept cheie implicita, astfel incat sunt disponibile maximum
       15 pentru utilizarea efectiva a aplica<?>iilor. Cheia implicita este
       atribuita oricarei regiuni de memorie pentru care nu a fost atribuita
       in mod explicit o cheie de protec<?>ie prin pkey_mprotect(2).

       Cheile de protec<?>ie au poten<?>ialul de a adauga un nivel de
       securitate <?>i fiabilitate la aplica<?>ii. Dar ele nu au fost
       concepute in primul rand ca o caracteristica de securitate. De exemplu,
       WRPKRU este o instruc<?>iune complet neprivilegiata, astfel incat
       cheile de protec<?>ie sunt inutile in orice caz in care un atacator
       controleaza registrul PKRU sau poate executa instruc<?>iuni arbitrare.

       Aplica<?>iile trebuie sa fie foarte atente pentru a se asigura ca nu
       ,,li se scurg" cheile de protec<?>ie.De exemplu, inainte de a apela
       pkey_free(2), aplica<?>ia ar trebui sa se asigure ca nu exista nicio
       memorie care sa aiba atribuita acea cheie de protec<?>ie ,,pkey". In
       cazul in care aplica<?>ia a lasat atribuita cheia de protec<?>ie
       eliberata, un viitor utilizator al acelei chei de protec<?>ie ar putea
       modifica din gre<?>eala permisiunile unei structuri de date
       nerela<?>ionata, ceea ce ar putea avea un impact asupra securita<?>ii
       sau stabilita<?>ii. In prezent, nucleul permite ca pkey_free(2) sa fie
       apelat pentru cheile de acces in uz, deoarece efectuarea verificarilor
       suplimentare necesare pentru a interzice acest lucru ar avea
       implica<?>ii asupra performan<?>ei procesorului sau a memoriei.
       Implementarea verificarilor necesare este lasata la latitudinea
       aplica<?>iilor. Aplica<?>iile pot pune in aplicare aceste verificari
       prin cautarea in fi<?>ierul /proc/pid/smaps a regiunilor de memorie
       carora le-a fost atribuita cheia ,,pkey". Mai multe detalii pot fi
       gasite in proc(5).

       Orice aplica<?>ie care dore<?>te sa utilizeze chei de protec<?>ie
       trebuie sa poata func<?>iona fara acestea. Acestea ar putea fi
       indisponibile deoarece hardware-ul pe care ruleaza aplica<?>ia nu le
       accepta, codul nucleului nu con<?>ine suport, suportul nucleului a fost
       dezactivat sau deoarece toate cheile au fost alocate, poate de catre o
       biblioteca pe care o utilizeaza aplica<?>ia. Se recomanda ca
       aplica<?>iile care doresc sa utilizeze chei de protec<?>ie sa apeleze
       pur <?>i simplu pkey_alloc(2) <?>i sa testeze daca apelul reu<?>e<?>te,
       in loc sa incerce sa detecteze suportul pentru aceasta caracteristica
       in orice alt mod.

       De<?>i nu este necesar, suportul hardware pentru cheile de protec<?>ie
       poate fi enumerat cu instruc<?>iunea cpuid. Detalii despre cum se face
       acest lucru pot fi gasite in ,,Intel Software Developers Manual".
       Nucleul efectueaza aceasta enumerare <?>i expune informa<?>iile in
       /proc/cpuinfo sub campul ,,flags". <?>irul ,,pku" din acest camp indica
       suportul hardware pentru chei de protec<?>ie, iar <?>irul ,,ospke"
       indica faptul ca nucleul con<?>ine <?>i a activat suportul pentru chei
       de protec<?>ie.

       Aplica<?>iile care utilizeaza fire de execu<?>ie <?>i chei de
       protec<?>ie trebuie sa fie deosebit de atente. Firele mo<?>tenesc
       drepturile cheilor de protec<?>ie ale parintelui in momentul apelului
       de sistem clone(2). Aplica<?>iile ar trebui fie sa se asigure ca
       propriile permisiuni sunt adecvate pentru firele-copil in momentul in
       care se apeleaza clone(2), fie sa se asigure ca fiecare fir-copil poate
       efectua propria ini<?>ializare a drepturilor cheilor de protec<?>ie.

   Comportamentul gestionarului de semnale
       De fiecare data cand este invocat un gestionar de semnal (inclusiv
       semnalele imbricate), firului i se atribuie temporar un set nou,
       implicit, de drepturi de cheie de protec<?>ie care inlocuiesc
       drepturile din contextul intrerupt. Acest lucru inseamna ca
       aplica<?>iile trebuie sa restabileasca din nou drepturile de cheie de
       protec<?>ie dorite la intrarea intr-un gestionar de semnal daca
       drepturile dorite difera de cele implicite. Drepturile oricarui context
       intrerupt sunt restabilite la returnarea gestionarului de semnal.

       Acest comportament al semnalului este neobi<?>nuit <?>i se datoreaza
       faptului ca registrul x86 PKRU (care stocheaza drepturile de acces la
       cheia de protec<?>ie) este gestionat cu acela<?>i mecanism hardware
       (XSAVE) care gestioneaza registrele in virgula mobila. Comportamentul
       semnalului este acela<?>i cu cel al registrelor in virgula mobila.

   Apeluri de sistem cu chei de protec<?>ie
       Nucleul Linux implementeaza urmatoarele apeluri de sistem legate de
       chei de protec<?>ie: pkey_mprotect(2), pkey_alloc(2) <?>i pkey_free(2).

       Apelurile de sistem Linux pentru pkey sunt disponibile numai daca
       nucleul a fost configurat <?>i construit cu op<?>iunea
       CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS.

EXEMPLE
       Programul de mai jos aloca o pagina de memorie cu permisiuni de citire
       <?>i scriere. Apoi scrie cateva date in memorie <?>i le cite<?>te cu
       succes inapoi. Dupa aceea, incearca sa aloce o cheie de protec<?>ie
       <?>i interzice accesul la pagina prin utilizarea instruc<?>iunii
       WRPKRU. Apoi incearca sa acceseze pagina, ceea ce ne a<?>teptam acum sa
       provoace un semnal fatal pentru aplica<?>ie.

           $ ./a.out
           memoria tampon con<?>ine: 73
           pe cale de a citi din nou memoria tampon...
           Eroare de segmentare (con<?>inutul memoriei a fost descarcat)

   Sursa programului
       #define _GNU_SOURCE
       #include <err.h>
       #include <unistd.h>
       #include <stdio.h>
       #include <stdlib.h>
       #include <sys/mman.h>

       int
       main(void)
       {
           int status;
           int pkey;
           int *buffer;

           /*
            * Aloca o pagina de memorie.
            */
           buffer = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE,
                         MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, -1, 0);
           if (buffer == MAP_FAILED)
               err(EXIT_FAILURE, "mmap");

           /*
            * Introduce ni<?>te date aleatorii in pagina (intotdeauna in regula pentru a le accesa).
            */
           *buffer = __LINE__;
           printf("memoria tampon con<?>ine: %d\n", *buffer);

           /*
            * Aloca o cheie de protec<?>ie:
            */
           pkey = pkey_alloc(0, 0);
           if (pkey == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "pkey_alloc");

           /*
            * Dezactiveaza accesul la orice memorie cu ,,pkey" stabilita,
            * chiar daca nu exista niciuna in acest moment.
            */
           status = pkey_set(pkey, PKEY_DISABLE_ACCESS);
           if (status)
               err(EXIT_FAILURE, "pkey_set");

           /*
            * Stabile<?>te cheia de protec<?>ie pe ,,memorie tampon".
            * Re<?>ine<?>i ca este in continuare de citire/scriere in ceea ce prive<?>te mprotect(),
            * iar precedentul pkey_set() are prioritate fa<?>a de acesta.
            */
           status = pkey_mprotect(buffer, getpagesize(),
                                  PROT_READ | PROT_WRITE, pkey);
           if (status == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "pkey_mprotect");

           printf("pe cale de a citi din nou memoria tampon...\n");

           /*
            * Aceasta se va prabu<?>i, deoarece am interzis accesul.
            */
           printf("memoria tampon con<?>ine: %d\n", *buffer);

           status = pkey_free(pkey);
           if (status == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "pkey_free");

           exit(EXIT_SUCCESS);
       }

CONSULTA<?>I <?>I
       pkey_alloc(2), pkey_free(2), pkey_mprotect(2), sigaction(2)

TRADUCERE
       Traducerea in limba romana a acestui manual a fost facuta de Remus-
       Gabriel Chelu <remusgabriel.chelu@disroot.org>

       Aceasta traducere este documenta<?>ie gratuita; citi<?>i Licen<?>a
       publica generala GNU Versiunea 3
       <https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html> sau o versiune ulterioara
       cu privire la condi<?>ii privind drepturile de autor.  NU se asuma
       NICIO RESPONSABILITATE.

       Daca gasi<?>i erori in traducerea acestui manual, va rugam sa
       trimite<?>i un e-mail la <translation-team-ro@lists.sourceforge.net>.

Pagini de manual de Linux 6.18 8 februarie 2026                       pkeys(7)