正在开发的 Linux 内核 5.12 包含 KFence（内核电子围栏）机制的实现，该机制检查内存处理、捕获缓冲区溢出、释放后的内存访问以及类似类别的其他错误。
类似的功能已经以 KASAN 构建选项的形式存在于内核中（内核地址清理程序，在现代 gcc 和 clang 中使用地址清理程序） - 然而，它主要用于调试用途。 KFence 子系统与 KASAN 的不同之处在于其高运行速度，这使得即使在工作系统的核心上也可以使用此功能。
生产系统上的应用程序将能够捕获在测试运行中不会出现、仅在工作负载或长期运行（正常运行时间较长）期间出现的内存错误。 此外，在生产系统上使用KFence将可以显着增加使用内存检查内核运行情况所涉及的机器数量。
KFence 通过以固定间隔将保护页插入堆中来实现最小的与负载无关的开销。 下一个保护间隔到期后，KFence 通过标准内存分配系统（SLAB 或 SLUB 分配器）从 KFence 对象池中添加下一个保护页，并启动新的时间计数器报告。 每个KFence对象位于一个单独的内存页中，左右边界的内存页形成保护页，其大小是随机选择的。
因此，具有对象的页面通过保护页面彼此分开，保护页面被配置为在任何访问时生成“页面错误”。 为了检测对象页面内的越界写入操作，还使用了基于模式的“红色区域”，它们占用对象未使用的内存，在内存页面大小对齐时剩余。 —+————+————+————+————+————+— | xxxxxxxxx | 哦：| xxxxxxxxx | ：哦| xxxxxxxxx | | xxxxxxxxx | 乙： | xxxxxxxxx | :B | xxxxxxxxx | | x 守卫 x | J : 红色- | x 守卫 x | 红色-：J | x 守卫 x | | xxxxxxxxx | E：区域| xxxxxxxxx | 区域：E | xxxxxxxxx | | xxxxxxxxx | C： | xxxxxxxxx | :C | xxxxxxxxx | | xxxxxxxxx | 电话：| xxxxxxxxx | ：T | xxxxxxxxx | —+————+————+————+————+————+—
如果尝试访问缓冲区边界之外的区域，该操作会影响保护页面，从而导致生成“页面错误”，该错误会拦截 KFence 并记录有关检测到的问题的信息。 默认情况下，KFence 不会阻止错误，仅在日志中显示警告，但有一个“panic_on_warn”设置，允许您在检测到错误时将内核置于恐慌状态。
来源： opennet.ru