33912086d54ef1fd80b8c232a1a6bb3406a40fc0
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / events / uprobes.c
1 /*
2  * User-space Probes (UProbes)
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright (C) IBM Corporation, 2008-2012
19  * Authors:
20  *      Srikar Dronamraju
21  *      Jim Keniston
22  * Copyright (C) 2011-2012 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
23  */
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/pagemap.h>      /* read_mapping_page */
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/rmap.h>         /* anon_vma_prepare */
31 #include <linux/mmu_notifier.h> /* set_pte_at_notify */
32 #include <linux/swap.h>         /* try_to_free_swap */
33 #include <linux/ptrace.h>       /* user_enable_single_step */
34 #include <linux/kdebug.h>       /* notifier mechanism */
35 #include "../../mm/internal.h"  /* munlock_vma_page */
36 #include <linux/percpu-rwsem.h>
37
38 #include <linux/uprobes.h>
39
40 #define UINSNS_PER_PAGE                 (PAGE_SIZE/UPROBE_XOL_SLOT_BYTES)
41 #define MAX_UPROBE_XOL_SLOTS            UINSNS_PER_PAGE
42
43 static struct rb_root uprobes_tree = RB_ROOT;
44 /*
45  * allows us to skip the uprobe_mmap if there are no uprobe events active
46  * at this time.  Probably a fine grained per inode count is better?
47  */
48 #define no_uprobe_events()      RB_EMPTY_ROOT(&uprobes_tree)
49
50 static DEFINE_SPINLOCK(uprobes_treelock);       /* serialize rbtree access */
51
52 #define UPROBES_HASH_SZ 13
53 /* serialize uprobe->pending_list */
54 static struct mutex uprobes_mmap_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
55 #define uprobes_mmap_hash(v)    (&uprobes_mmap_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
56
57 static struct percpu_rw_semaphore dup_mmap_sem;
58
59 /* Have a copy of original instruction */
60 #define UPROBE_COPY_INSN        0
61 /* Can skip singlestep */
62 #define UPROBE_SKIP_SSTEP       1
63
64 struct uprobe {
65         struct rb_node          rb_node;        /* node in the rb tree */
66         atomic_t                ref;
67         struct rw_semaphore     register_rwsem;
68         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
69         struct list_head        pending_list;
70         struct uprobe_consumer  *consumers;
71         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
72         loff_t                  offset;
73         unsigned long           flags;
74         struct arch_uprobe      arch;
75 };
76
77 /*
78  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
79  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
80  * changed after breakpoint was inserted.
81  *      - is_register: indicates if we are in register context.
82  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
83  *        executable vma.
84  */
85 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
86 {
87         vm_flags_t flags = VM_HUGETLB | VM_MAYEXEC | VM_SHARED;
88
89         if (is_register)
90                 flags |= VM_WRITE;
91
92         return vma->vm_file && (vma->vm_flags & flags) == VM_MAYEXEC;
93 }
94
95 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
96 {
97         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
98 }
99
100 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
101 {
102         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
103 }
104
105 /**
106  * __replace_page - replace page in vma by new page.
107  * based on replace_page in mm/ksm.c
108  *
109  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
110  * @addr:     address the old @page is mapped at
111  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
112  * @kpage:    the modified page we replace page by
113  *
114  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
115  */
116 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
117                                 struct page *page, struct page *kpage)
118 {
119         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
120         spinlock_t *ptl;
121         pte_t *ptep;
122         int err;
123         /* For mmu_notifiers */
124         const unsigned long mmun_start = addr;
125         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
126
127         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
128         lock_page(page);
129
130         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
131         err = -EAGAIN;
132         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
133         if (!ptep)
134                 goto unlock;
135
136         get_page(kpage);
137         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
138
139         if (!PageAnon(page)) {
140                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
141                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
142         }
143
144         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
145         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
146         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
147
148         page_remove_rmap(page);
149         if (!page_mapped(page))
150                 try_to_free_swap(page);
151         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
152
153         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
154                 munlock_vma_page(page);
155         put_page(page);
156
157         err = 0;
158  unlock:
159         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
160         unlock_page(page);
161         return err;
162 }
163
164 /**
165  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
166  * @insn: instruction to be checked.
167  * Default implementation of is_swbp_insn
168  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
169  */
170 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
171 {
172         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
173 }
174
175 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
176 {
177         void *kaddr = kmap_atomic(page);
178         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
179         kunmap_atomic(kaddr);
180 }
181
182 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
183 {
184         uprobe_opcode_t old_opcode;
185         bool is_swbp;
186
187         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
188         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
189
190         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
191                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
192                         return 0;
193         } else {
194                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
195                         return 0;
196         }
197
198         return 1;
199 }
200
201 /*
202  * NOTE:
203  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
204  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
205  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
206  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
207  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
208  * have fixed length instructions.
209  */
210
211 /*
212  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
213  * @mm: the probed process address space.
214  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
215  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
216  *
217  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
218  * mm).
219  *
220  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
221  * Return 0 (success) or a negative errno.
222  */
223 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
224                         uprobe_opcode_t opcode)
225 {
226         struct page *old_page, *new_page;
227         void *vaddr_old, *vaddr_new;
228         struct vm_area_struct *vma;
229         int ret;
230
231 retry:
232         /* Read the page with vaddr into memory */
233         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
234         if (ret <= 0)
235                 return ret;
236
237         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
238         if (ret <= 0)
239                 goto put_old;
240
241         ret = -ENOMEM;
242         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
243         if (!new_page)
244                 goto put_old;
245
246         __SetPageUptodate(new_page);
247
248         /* copy the page now that we've got it stable */
249         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
250         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
251
252         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
253         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
254
255         kunmap_atomic(vaddr_new);
256         kunmap_atomic(vaddr_old);
257
258         ret = anon_vma_prepare(vma);
259         if (ret)
260                 goto put_new;
261
262         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
263
264 put_new:
265         page_cache_release(new_page);
266 put_old:
267         put_page(old_page);
268
269         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
270                 goto retry;
271         return ret;
272 }
273
274 /**
275  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
276  * @auprobe: arch specific probepoint information.
277  * @mm: the probed process address space.
278  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
279  *
280  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
281  * Return 0 (success) or a negative errno.
282  */
283 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
284 {
285         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
286 }
287
288 /**
289  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
290  * @mm: the probed process address space.
291  * @auprobe: arch specific probepoint information.
292  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
293  *
294  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
295  * Return 0 (success) or a negative errno.
296  */
297 int __weak
298 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
299 {
300         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
301 }
302
303 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
304 {
305         if (l->inode < r->inode)
306                 return -1;
307
308         if (l->inode > r->inode)
309                 return 1;
310
311         if (l->offset < r->offset)
312                 return -1;
313
314         if (l->offset > r->offset)
315                 return 1;
316
317         return 0;
318 }
319
320 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
321 {
322         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
323         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
324         struct uprobe *uprobe;
325         int match;
326
327         while (n) {
328                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
329                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
330                 if (!match) {
331                         atomic_inc(&uprobe->ref);
332                         return uprobe;
333                 }
334
335                 if (match < 0)
336                         n = n->rb_left;
337                 else
338                         n = n->rb_right;
339         }
340         return NULL;
341 }
342
343 /*
344  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
345  * Acquires uprobes_treelock
346  */
347 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
348 {
349         struct uprobe *uprobe;
350
351         spin_lock(&uprobes_treelock);
352         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
353         spin_unlock(&uprobes_treelock);
354
355         return uprobe;
356 }
357
358 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
359 {
360         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
361         struct rb_node *parent = NULL;
362         struct uprobe *u;
363         int match;
364
365         while (*p) {
366                 parent = *p;
367                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
368                 match = match_uprobe(uprobe, u);
369                 if (!match) {
370                         atomic_inc(&u->ref);
371                         return u;
372                 }
373
374                 if (match < 0)
375                         p = &parent->rb_left;
376                 else
377                         p = &parent->rb_right;
378
379         }
380
381         u = NULL;
382         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
383         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
384         /* get access + creation ref */
385         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
386
387         return u;
388 }
389
390 /*
391  * Acquire uprobes_treelock.
392  * Matching uprobe already exists in rbtree;
393  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
394  *
395  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
396  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
397  */
398 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
399 {
400         struct uprobe *u;
401
402         spin_lock(&uprobes_treelock);
403         u = __insert_uprobe(uprobe);
404         spin_unlock(&uprobes_treelock);
405
406         return u;
407 }
408
409 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
410 {
411         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
412                 kfree(uprobe);
413 }
414
415 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
416 {
417         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
418
419         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
420         if (!uprobe)
421                 return NULL;
422
423         uprobe->inode = igrab(inode);
424         uprobe->offset = offset;
425         init_rwsem(&uprobe->register_rwsem);
426         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
427         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
428         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
429
430         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
431         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
432
433         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
434         if (cur_uprobe) {
435                 kfree(uprobe);
436                 uprobe = cur_uprobe;
437                 iput(inode);
438         }
439
440         return uprobe;
441 }
442
443 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
444 {
445         struct uprobe_consumer *uc;
446
447         down_read(&uprobe->register_rwsem);
448         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next)
449                 uc->handler(uc, regs);
450         up_read(&uprobe->register_rwsem);
451 }
452
453 static void consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
454 {
455         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
456         uc->next = uprobe->consumers;
457         uprobe->consumers = uc;
458         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
459 }
460
461 /*
462  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
463  * Return true if the @uc is deleted successfully
464  * or return false.
465  */
466 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
467 {
468         struct uprobe_consumer **con;
469         bool ret = false;
470
471         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
472         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
473                 if (*con == uc) {
474                         *con = uc->next;
475                         ret = true;
476                         break;
477                 }
478         }
479         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
480
481         return ret;
482 }
483
484 static int
485 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
486                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
487 {
488         struct page *page;
489         void *vaddr;
490         unsigned long off;
491         pgoff_t idx;
492
493         if (!filp)
494                 return -EINVAL;
495
496         if (!mapping->a_ops->readpage)
497                 return -EIO;
498
499         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
500         off = offset & ~PAGE_MASK;
501
502         /*
503          * Ensure that the page that has the original instruction is
504          * populated and in page-cache.
505          */
506         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
507         if (IS_ERR(page))
508                 return PTR_ERR(page);
509
510         vaddr = kmap_atomic(page);
511         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
512         kunmap_atomic(vaddr);
513         page_cache_release(page);
514
515         return 0;
516 }
517
518 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
519 {
520         struct address_space *mapping;
521         unsigned long nbytes;
522         int bytes;
523
524         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
525         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
526
527         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
528         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
529                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
530         else
531                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
532
533         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
534         if (nbytes < bytes) {
535                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
536                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
537                 if (err)
538                         return err;
539                 bytes = nbytes;
540         }
541         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
542 }
543
544 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
545                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
546 {
547         int ret = 0;
548
549         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
550                 return ret;
551
552         /* TODO: move this into _register, until then we abuse this sem. */
553         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
554         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
555                 goto out;
556
557         ret = copy_insn(uprobe, file);
558         if (ret)
559                 goto out;
560
561         ret = -ENOTSUPP;
562         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
563                 goto out;
564
565         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
566         if (ret)
567                 goto out;
568
569         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
570         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
571                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
572
573         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
574         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
575
576  out:
577         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
578
579         return ret;
580 }
581
582 static inline bool consumer_filter(struct uprobe_consumer *uc)
583 {
584         return true; /* TODO: !uc->filter || uc->filter(...) */
585 }
586
587 static bool filter_chain(struct uprobe *uprobe)
588 {
589         struct uprobe_consumer *uc;
590         bool ret = false;
591
592         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
593         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
594                 ret = consumer_filter(uc);
595                 if (ret)
596                         break;
597         }
598         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
599
600         return ret;
601 }
602
603 static int
604 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
605                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
606 {
607         bool first_uprobe;
608         int ret;
609
610         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
611         if (ret)
612                 return ret;
613
614         /*
615          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
616          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
617          */
618         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
619         if (first_uprobe)
620                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
621
622         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
623         if (!ret)
624                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
625         else if (first_uprobe)
626                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
627
628         return ret;
629 }
630
631 static int
632 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
633 {
634         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
635         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
636 }
637
638 static inline bool uprobe_is_active(struct uprobe *uprobe)
639 {
640         return !RB_EMPTY_NODE(&uprobe->rb_node);
641 }
642 /*
643  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
644  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
645  * See find_active_uprobe().
646  */
647 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
648 {
649         if (WARN_ON(!uprobe_is_active(uprobe)))
650                 return;
651
652         spin_lock(&uprobes_treelock);
653         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
654         spin_unlock(&uprobes_treelock);
655         RB_CLEAR_NODE(&uprobe->rb_node); /* for uprobe_is_active() */
656         iput(uprobe->inode);
657         put_uprobe(uprobe);
658 }
659
660 struct map_info {
661         struct map_info *next;
662         struct mm_struct *mm;
663         unsigned long vaddr;
664 };
665
666 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
667 {
668         struct map_info *next = info->next;
669         kfree(info);
670         return next;
671 }
672
673 static struct map_info *
674 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
675 {
676         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
677         struct vm_area_struct *vma;
678         struct map_info *curr = NULL;
679         struct map_info *prev = NULL;
680         struct map_info *info;
681         int more = 0;
682
683  again:
684         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
685         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
686                 if (!valid_vma(vma, is_register))
687                         continue;
688
689                 if (!prev && !more) {
690                         /*
691                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
692                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
693                          */
694                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
695                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
696                         if (prev)
697                                 prev->next = NULL;
698                 }
699                 if (!prev) {
700                         more++;
701                         continue;
702                 }
703
704                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
705                         continue;
706
707                 info = prev;
708                 prev = prev->next;
709                 info->next = curr;
710                 curr = info;
711
712                 info->mm = vma->vm_mm;
713                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
714         }
715         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
716
717         if (!more)
718                 goto out;
719
720         prev = curr;
721         while (curr) {
722                 mmput(curr->mm);
723                 curr = curr->next;
724         }
725
726         do {
727                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
728                 if (!info) {
729                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
730                         goto out;
731                 }
732                 info->next = prev;
733                 prev = info;
734         } while (--more);
735
736         goto again;
737  out:
738         while (prev)
739                 prev = free_map_info(prev);
740         return curr;
741 }
742
743 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
744 {
745         struct map_info *info;
746         int err = 0;
747
748         percpu_down_write(&dup_mmap_sem);
749         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
750                                         uprobe->offset, is_register);
751         if (IS_ERR(info)) {
752                 err = PTR_ERR(info);
753                 goto out;
754         }
755
756         while (info) {
757                 struct mm_struct *mm = info->mm;
758                 struct vm_area_struct *vma;
759
760                 if (err && is_register)
761                         goto free;
762
763                 down_write(&mm->mmap_sem);
764                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
765                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
766                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
767                         goto unlock;
768
769                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
770                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
771                         goto unlock;
772
773                 if (is_register) {
774                         /* consult only the "caller", new consumer. */
775                         if (consumer_filter(uprobe->consumers))
776                                 err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
777                 } else if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags)) {
778                         if (!filter_chain(uprobe))
779                                 err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
780                 }
781
782  unlock:
783                 up_write(&mm->mmap_sem);
784  free:
785                 mmput(mm);
786                 info = free_map_info(info);
787         }
788  out:
789         percpu_up_write(&dup_mmap_sem);
790         return err;
791 }
792
793 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
794 {
795         consumer_add(uprobe, uc);
796         return register_for_each_vma(uprobe, true);
797 }
798
799 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
800 {
801         int err;
802
803         if (!consumer_del(uprobe, uc))  /* WARN? */
804                 return;
805
806         err = register_for_each_vma(uprobe, false);
807         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
808         if (!uprobe->consumers && !err)
809                 delete_uprobe(uprobe);
810 }
811
812 /*
813  * uprobe_register - register a probe
814  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
815  * @offset: offset from the start of the file.
816  * @uc: information on howto handle the probe..
817  *
818  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
819  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
820  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
821  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
822  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
823  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
824  * unregisters.
825  *
826  * Return errno if it cannot successully install probes
827  * else return 0 (success)
828  */
829 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
830 {
831         struct uprobe *uprobe;
832         int ret;
833
834         /* Racy, just to catch the obvious mistakes */
835         if (offset > i_size_read(inode))
836                 return -EINVAL;
837
838  retry:
839         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
840         if (!uprobe)
841                 return -ENOMEM;
842         /*
843          * We can race with uprobe_unregister()->delete_uprobe().
844          * Check uprobe_is_active() and retry if it is false.
845          */
846         down_write(&uprobe->register_rwsem);
847         ret = -EAGAIN;
848         if (likely(uprobe_is_active(uprobe))) {
849                 ret = __uprobe_register(uprobe, uc);
850                 if (ret)
851                         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
852         }
853         up_write(&uprobe->register_rwsem);
854         put_uprobe(uprobe);
855
856         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
857                 goto retry;
858         return ret;
859 }
860
861 /*
862  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
863  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
864  * @offset: offset from the start of the file.
865  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
866  */
867 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
868 {
869         struct uprobe *uprobe;
870
871         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
872         if (!uprobe)
873                 return;
874
875         down_write(&uprobe->register_rwsem);
876         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
877         up_write(&uprobe->register_rwsem);
878         put_uprobe(uprobe);
879 }
880
881 static struct rb_node *
882 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
883 {
884         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
885
886         while (n) {
887                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
888
889                 if (inode < u->inode) {
890                         n = n->rb_left;
891                 } else if (inode > u->inode) {
892                         n = n->rb_right;
893                 } else {
894                         if (max < u->offset)
895                                 n = n->rb_left;
896                         else if (min > u->offset)
897                                 n = n->rb_right;
898                         else
899                                 break;
900                 }
901         }
902
903         return n;
904 }
905
906 /*
907  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
908  */
909 static void build_probe_list(struct inode *inode,
910                                 struct vm_area_struct *vma,
911                                 unsigned long start, unsigned long end,
912                                 struct list_head *head)
913 {
914         loff_t min, max;
915         struct rb_node *n, *t;
916         struct uprobe *u;
917
918         INIT_LIST_HEAD(head);
919         min = vaddr_to_offset(vma, start);
920         max = min + (end - start) - 1;
921
922         spin_lock(&uprobes_treelock);
923         n = find_node_in_range(inode, min, max);
924         if (n) {
925                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
926                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
927                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
928                                 break;
929                         list_add(&u->pending_list, head);
930                         atomic_inc(&u->ref);
931                 }
932                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
933                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
934                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
935                                 break;
936                         list_add(&u->pending_list, head);
937                         atomic_inc(&u->ref);
938                 }
939         }
940         spin_unlock(&uprobes_treelock);
941 }
942
943 /*
944  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
945  *
946  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
947  * can't handle the failure anyway.
948  */
949 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
950 {
951         struct list_head tmp_list;
952         struct uprobe *uprobe, *u;
953         struct inode *inode;
954
955         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, true))
956                 return 0;
957
958         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
959         if (!inode)
960                 return 0;
961
962         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
963         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
964         /*
965          * We can race with uprobe_unregister(), this uprobe can be already
966          * removed. But in this case filter_chain() must return false, all
967          * consumers have gone away.
968          */
969         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
970                 if (!fatal_signal_pending(current) &&
971                     filter_chain(uprobe)) {
972                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
973                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
974                 }
975                 put_uprobe(uprobe);
976         }
977         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
978
979         return 0;
980 }
981
982 static bool
983 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
984 {
985         loff_t min, max;
986         struct inode *inode;
987         struct rb_node *n;
988
989         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
990
991         min = vaddr_to_offset(vma, start);
992         max = min + (end - start) - 1;
993
994         spin_lock(&uprobes_treelock);
995         n = find_node_in_range(inode, min, max);
996         spin_unlock(&uprobes_treelock);
997
998         return !!n;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Called in context of a munmap of a vma.
1003  */
1004 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1005 {
1006         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, false))
1007                 return;
1008
1009         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1010                 return;
1011
1012         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1013              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1014                 return;
1015
1016         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1017                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1018 }
1019
1020 /* Slot allocation for XOL */
1021 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1022 {
1023         struct mm_struct *mm;
1024         int ret;
1025
1026         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1027         if (!area->page)
1028                 return -ENOMEM;
1029
1030         ret = -EALREADY;
1031         mm = current->mm;
1032
1033         down_write(&mm->mmap_sem);
1034         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1035                 goto fail;
1036
1037         ret = -ENOMEM;
1038
1039         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1040         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1041         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1042                 ret = area->vaddr;
1043                 goto fail;
1044         }
1045
1046         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1047                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1048         if (ret)
1049                 goto fail;
1050
1051         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1052         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1053         ret = 0;
1054
1055 fail:
1056         up_write(&mm->mmap_sem);
1057         if (ret)
1058                 __free_page(area->page);
1059
1060         return ret;
1061 }
1062
1063 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1064 {
1065         struct xol_area *area;
1066
1067         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1068         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1069
1070         return area;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1075  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1076  * line.
1077  *
1078  * Returns the allocated area or NULL.
1079  */
1080 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1081 {
1082         struct xol_area *area;
1083
1084         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1085         if (unlikely(!area))
1086                 return NULL;
1087
1088         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1089
1090         if (!area->bitmap)
1091                 goto fail;
1092
1093         init_waitqueue_head(&area->wq);
1094         if (!xol_add_vma(area))
1095                 return area;
1096
1097 fail:
1098         kfree(area->bitmap);
1099         kfree(area);
1100
1101         return get_xol_area(current->mm);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1106  */
1107 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1108 {
1109         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1110
1111         if (!area)
1112                 return;
1113
1114         put_page(area->page);
1115         kfree(area->bitmap);
1116         kfree(area);
1117 }
1118
1119 void uprobe_start_dup_mmap(void)
1120 {
1121         percpu_down_read(&dup_mmap_sem);
1122 }
1123
1124 void uprobe_end_dup_mmap(void)
1125 {
1126         percpu_up_read(&dup_mmap_sem);
1127 }
1128
1129 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1130 {
1131         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1132
1133         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1134                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1135                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1136                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1137         }
1138 }
1139
1140 /*
1141  *  - search for a free slot.
1142  */
1143 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1144 {
1145         unsigned long slot_addr;
1146         int slot_nr;
1147
1148         do {
1149                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1150                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1151                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1152                                 break;
1153
1154                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1155                         continue;
1156                 }
1157                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1158         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1159
1160         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1161         atomic_inc(&area->slot_count);
1162
1163         return slot_addr;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1168  * allocate a slot.
1169  * Returns the allocated slot address or 0.
1170  */
1171 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1172 {
1173         struct xol_area *area;
1174         unsigned long offset;
1175         void *vaddr;
1176
1177         area = get_xol_area(current->mm);
1178         if (!area) {
1179                 area = xol_alloc_area();
1180                 if (!area)
1181                         return 0;
1182         }
1183         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1184
1185         /*
1186          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1187          * instruction slot.
1188          */
1189         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1190                 return 0;
1191
1192         current->utask->vaddr = slot_addr;
1193         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1194         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1195         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1196         kunmap_atomic(vaddr);
1197         /*
1198          * We probably need flush_icache_user_range() but it needs vma.
1199          * This should work on supported architectures too.
1200          */
1201         flush_dcache_page(area->page);
1202
1203         return current->utask->xol_vaddr;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1208  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1209  * subsequent requests.
1210  */
1211 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1212 {
1213         struct xol_area *area;
1214         unsigned long vma_end;
1215         unsigned long slot_addr;
1216
1217         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1218                 return;
1219
1220         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1221
1222         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1223                 return;
1224
1225         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1226         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1227         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1228                 unsigned long offset;
1229                 int slot_nr;
1230
1231                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1232                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1233                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1234                         return;
1235
1236                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1237                 atomic_dec(&area->slot_count);
1238                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1239                         wake_up(&area->wq);
1240
1241                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1242         }
1243 }
1244
1245 /**
1246  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1247  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1248  * instruction.
1249  * Return the address of the breakpoint instruction.
1250  */
1251 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1252 {
1253         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Called with no locks held.
1258  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1259  */
1260 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1261 {
1262         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1263
1264         if (!utask)
1265                 return;
1266
1267         if (utask->active_uprobe)
1268                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1269
1270         xol_free_insn_slot(t);
1271         kfree(utask);
1272         t->utask = NULL;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1277  */
1278 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1279 {
1280         t->utask = NULL;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1285  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1286  *
1287  * Returns:
1288  * - pointer to new uprobe_task on success
1289  * - NULL otherwise
1290  */
1291 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1292 {
1293         struct uprobe_task *utask;
1294
1295         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1296         if (unlikely(!utask))
1297                 return NULL;
1298
1299         current->utask = utask;
1300         return utask;
1301 }
1302
1303 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1304 static int
1305 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1306 {
1307         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1308                 return 0;
1309
1310         return -EFAULT;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1315  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1316  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1317  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1318  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1319  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1320  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1321  */
1322 bool uprobe_deny_signal(void)
1323 {
1324         struct task_struct *t = current;
1325         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1326
1327         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1328                 return false;
1329
1330         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1331
1332         if (signal_pending(t)) {
1333                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1334                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1335                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1336
1337                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1338                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1339                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1340                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1341                 }
1342         }
1343
1344         return true;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1349  * is a NOP or can be emulated.
1350  */
1351 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1352 {
1353         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1354                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1355                         return true;
1356                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1357         }
1358         return false;
1359 }
1360
1361 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1362 {
1363         struct vm_area_struct *vma;
1364
1365         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1366                 if (!valid_vma(vma, false))
1367                         continue;
1368                 /*
1369                  * This is not strictly accurate, we can race with
1370                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1371                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1372                  * Or this uprobe can be filtered out.
1373                  */
1374                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1375                         return;
1376         }
1377
1378         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1379 }
1380
1381 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1382 {
1383         struct page *page;
1384         uprobe_opcode_t opcode;
1385         int result;
1386
1387         pagefault_disable();
1388         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1389                                                         sizeof(opcode));
1390         pagefault_enable();
1391
1392         if (likely(result == 0))
1393                 goto out;
1394
1395         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1396         if (result < 0)
1397                 return result;
1398
1399         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1400         put_page(page);
1401  out:
1402         return is_swbp_insn(&opcode);
1403 }
1404
1405 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1406 {
1407         struct mm_struct *mm = current->mm;
1408         struct uprobe *uprobe = NULL;
1409         struct vm_area_struct *vma;
1410
1411         down_read(&mm->mmap_sem);
1412         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1413         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1414                 if (valid_vma(vma, false)) {
1415                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1416                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1417
1418                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1419                 }
1420
1421                 if (!uprobe)
1422                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1423         } else {
1424                 *is_swbp = -EFAULT;
1425         }
1426
1427         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1428                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1429         up_read(&mm->mmap_sem);
1430
1431         return uprobe;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Run handler and ask thread to singlestep.
1436  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1437  */
1438 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1439 {
1440         struct uprobe_task *utask;
1441         struct uprobe *uprobe;
1442         unsigned long bp_vaddr;
1443         int uninitialized_var(is_swbp);
1444
1445         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1446         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1447
1448         if (!uprobe) {
1449                 if (is_swbp > 0) {
1450                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1451                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1452                 } else {
1453                         /*
1454                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1455                          * access this memory. The latter is only possible if
1456                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1457                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1458                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1459                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1460                          */
1461                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1462                 }
1463                 return;
1464         }
1465         /*
1466          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1467          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1468          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1469          */
1470         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1471         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1472                 goto restart;
1473
1474         utask = current->utask;
1475         if (!utask) {
1476                 utask = add_utask();
1477                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1478                 if (!utask)
1479                         goto restart;
1480         }
1481
1482         handler_chain(uprobe, regs);
1483         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1484                 goto out;
1485
1486         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1487                 utask->active_uprobe = uprobe;
1488                 utask->state = UTASK_SSTEP;
1489                 return;
1490         }
1491
1492 restart:
1493         /*
1494          * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1495          * re-execute the instruction.
1496          */
1497         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1498 out:
1499         put_uprobe(uprobe);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1504  * Allow pending signals to take effect.
1505  */
1506 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1507 {
1508         struct uprobe *uprobe;
1509
1510         uprobe = utask->active_uprobe;
1511         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1512                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1513         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1514                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1515         else
1516                 WARN_ON_ONCE(1);
1517
1518         put_uprobe(uprobe);
1519         utask->active_uprobe = NULL;
1520         utask->state = UTASK_RUNNING;
1521         xol_free_insn_slot(current);
1522
1523         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1524         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1525         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1530  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1531  * sets utask->active_uprobe.
1532  *
1533  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1534  * and allows the thread to return from interrupt.
1535  *
1536  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1537  * uprobe_notify_resume().
1538  */
1539 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1540 {
1541         struct uprobe_task *utask;
1542
1543         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1544
1545         utask = current->utask;
1546         if (utask && utask->active_uprobe)
1547                 handle_singlestep(utask, regs);
1548         else
1549                 handle_swbp(regs);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1554  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1555  */
1556 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1557 {
1558         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1559                 return 0;
1560
1561         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1562         return 1;
1563 }
1564
1565 /*
1566  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1567  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1568  */
1569 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1570 {
1571         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1572
1573         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1574                 /* task is currently not uprobed */
1575                 return 0;
1576
1577         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1578         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1579         return 1;
1580 }
1581
1582 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1583         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1584         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1585 };
1586
1587 static int __init init_uprobes(void)
1588 {
1589         int i;
1590
1591         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++)
1592                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1593
1594         if (percpu_init_rwsem(&dup_mmap_sem))
1595                 return -ENOMEM;
1596
1597         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1598 }
1599 module_init(init_uprobes);
1600
1601 static void __exit exit_uprobes(void)
1602 {
1603 }
1604 module_exit(exit_uprobes);