kprobe/arch/asm-x86/dbi_kprobes.c

   1 /*
   2  *  Kernel Probes (KProbes)
   3  *  arch/x86/kernel/kprobes.c
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  18  *
  19  * Copyright (C) IBM Corporation, 2002, 2004
  20  */
  21
  22 /*
  23  *  Dynamic Binary Instrumentation Module based on KProbes
  24  *  modules/kprobe/arch/asm-x86/dbi_kprobes.c
  25  *
  26  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  27  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  28  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  29  * (at your option) any later version.
  30  *
  31  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  32  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  33  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  34  * GNU General Public License for more details.
  35  *
  36  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  37  * along with this program; if not, write to the Free Software
  38  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  39  *
  40  * Copyright (C) Samsung Electronics, 2006-2010
  41  *
  42  * 2008-2009    Alexey Gerenkov <a.gerenkov@samsung.com> User-Space
  43  *              Probes initial implementation; Support x86/ARM/MIPS for both user and kernel spaces.
  44  * 2010         Ekaterina Gorelkina <e.gorelkina@samsung.com>: redesign module for separating core and arch parts
  45  * 2012         Stanislav Andreev <s.andreev@samsung.com>: added time debug profiling support; BUG() message fix
  46  */
  47
  48 #include<linux/module.h>
  49 #include <linux/kdebug.h>
  50
  51 #include "dbi_kprobes.h"
  52 #include "../dbi_kprobes.h"
  53 #include "../../dbi_kprobes.h"
  54
  55 #include "../../dbi_kdebug.h"
  56 #include "../../dbi_insn_slots.h"
  57 #include "../../dbi_kprobes_deps.h"
  58 #include "../../dbi_uprobes.h"
  59
  60 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
  61 #include <linux/time.h>
  62 #endif
  63
  64 #define SUPRESS_BUG_MESSAGES
  65
  66 extern unsigned long sched_addr;
  67 extern unsigned long exit_addr;
  68 extern unsigned long fork_addr;
  69
  70 extern struct kprobe * per_cpu__current_kprobe;
  71
  72 extern struct kprobe * per_cpu__current_kprobe;
  73 extern spinlock_t kretprobe_lock;
  74 extern struct kretprobe *sched_rp;
  75
  76 extern struct hlist_head kprobe_insn_pages;
  77 extern struct hlist_head uprobe_insn_pages;
  78
  79 extern spinlock_t kretprobe_lock;
  80
  81 extern unsigned long (*kallsyms_search) (const char *name);
  82
  83 extern struct kprobe *kprobe_running (void);
  84 extern struct kprobe_ctlblk *get_kprobe_ctlblk (void);
  85 extern void reset_current_kprobe (void);
  86 extern struct kprobe * current_kprobe;
  87
  88 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
  89 unsigned long swap_sum_time = 0;
  90 unsigned long swap_sum_hit = 0;
  91 EXPORT_SYMBOL_GPL (swap_sum_time);
  92 EXPORT_SYMBOL_GPL (swap_sum_hit);
  93 #endif
  94
  95 #define SAVE_REGS_STRING                \
  96         /* Skip cs, ip, orig_ax. */     \
  97         "       subq $24, %rsp\n"       \
  98         "       pushq %rdi\n"           \
  99         "       pushq %rsi\n"           \
 100         "       pushq %rdx\n"           \
 101         "       pushq %rcx\n"           \
 102         "       pushq %rax\n"           \
 103         "       pushq %r8\n"            \
 104         "       pushq %r9\n"            \
 105         "       pushq %r10\n"           \
 106         "       pushq %r11\n"           \
 107         "       pushq %rbx\n"           \
 108         "       pushq %rbp\n"           \
 109         "       pushq %r12\n"           \
 110         "       pushq %r13\n"           \
 111         "       pushq %r14\n"           \
 112         "       pushq %r15\n"
 113 #define RESTORE_REGS_STRING             \
 114         "       popq %r15\n"            \
 115         "       popq %r14\n"            \
 116         "       popq %r13\n"            \
 117         "       popq %r12\n"            \
 118         "       popq %rbp\n"            \
 119         "       popq %rbx\n"            \
 120         "       popq %r11\n"            \
 121         "       popq %r10\n"            \
 122         "       popq %r9\n"             \
 123         "       popq %r8\n"             \
 124         "       popq %rax\n"            \
 125         "       popq %rcx\n"            \
 126         "       popq %rdx\n"            \
 127         "       popq %rsi\n"            \
 128         "       popq %rdi\n"            \
 129         /* Skip orig_ax, ip, cs */      \
 130         "       addq $24, %rsp\n"
 131
 132 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(module_alloc, void *, unsigned long size);
 133 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(module_free, void, struct module *mod, void *module_region);
 134 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(fixup_exception, int, struct pt_regs * regs);
 135
 136 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(freeze_processes, int, void);
 137 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(thaw_processes, void, void);
 138
 139 #if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 26))
 140 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(text_poke, void, void *addr, unsigned char *opcode, int len);
 141 #else
 142 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(text_poke, void *, void *addr, const void *opcode, size_t len);
 143 #endif
 144 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(show_registers, void, struct pt_regs * regs);
 145
 146 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (module_alloc, void *, unsigned long size)
 147 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (module_alloc, size)
 148
 149 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (module_free, void, struct module *mod, void *module_region)
 150 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (module_free, mod, module_region)
 151
 152 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (fixup_exception, int, struct pt_regs * regs)
 153 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (fixup_exception, regs)
 154
 155 #if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 26))
 156 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, \
 157                         void, void *addr, unsigned char *opcode, int len)
 158 #else
 159 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, \
 160                         void *, void *addr, const void *opcode, size_t len)
 161 #endif
 162 IMP_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, addr, opcode, len)
 163
 164 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(show_registers, void, struct pt_regs * regs)
 165 IMP_MOD_DEP_WRAPPER(show_registers, regs)
 166
 167 /*
 168  * Function return probe trampoline:
 169  *      - init_kprobes() establishes a probepoint here
 170  *      - When the probed function returns, this probe
 171  *              causes the handlers to fire
 172  */
 173 void kretprobe_trampoline_holder (void)
 174 {
 175         asm volatile (".global kretprobe_trampoline\n"
 176                         "kretprobe_trampoline:\n"
 177                         "       pushf\n"
 178                         /* skip cs, eip, orig_eax */
 179                         "       subl $12, %esp\n"
 180                         "       pushl %fs\n"
 181                         "       pushl %ds\n"
 182                         "       pushl %es\n"
 183                         "       pushl %eax\n"
 184                         "       pushl %ebp\n"
 185                         "       pushl %edi\n"
 186                         "       pushl %esi\n"
 187                         "       pushl %edx\n"
 188                         "       pushl %ecx\n"
 189                         "       pushl %ebx\n"
 190                         "       movl %esp, %eax\n"
 191                         "       call trampoline_probe_handler_x86\n"
 192                         /* move eflags to cs */
 193                         "       movl 52(%esp), %edx\n"
 194                         "       movl %edx, 48(%esp)\n"
 195                         /* save true return address on eflags */
 196                         "       movl %eax, 52(%esp)\n"
 197                         "       popl %ebx\n" ""
 198                         "       popl %ecx\n"
 199                         "       popl %edx\n"
 200                         "       popl %esi\n"
 201                         "       popl %edi\n"
 202                         "       popl %ebp\n"
 203                         "       popl %eax\n"
 204                         /* skip eip, orig_eax, es, ds, fs */
 205                         "       addl $20, %esp\n"
 206                         "       popf\n"
 207
 208                         "       ret\n");
 209 }
 210
 211
 212 struct kprobe trampoline_p =
 213 {
 214         .addr = (kprobe_opcode_t *) & kretprobe_trampoline,
 215         .pre_handler = trampoline_probe_handler
 216 };
 217
 218 /* insert a jmp code */
 219 static __always_inline void set_jmp_op (void *from, void *to)
 220 {
 221         struct __arch_jmp_op
 222         {
 223                 char op;
 224                 long raddr;
 225         } __attribute__ ((packed)) * jop;
 226         jop = (struct __arch_jmp_op *) from;
 227         jop->raddr = (long) (to) - ((long) (from) + 5);
 228         jop->op = RELATIVEJUMP_INSTRUCTION;
 229 }
 230
 231 static void set_user_jmp_op (void *from, void *to)
 232 {
 233         struct __arch_jmp_op
 234         {
 235                 char op;
 236                 long raddr;
 237         } __attribute__ ((packed)) jop;
 238         //jop = (struct __arch_jmp_op *) from;
 239         jop.raddr = (long) (to) - ((long) (from) + 5);
 240         jop.op = RELATIVEJUMP_INSTRUCTION;
 241         if (!write_proc_vm_atomic (current, (unsigned long)from, &jop, sizeof(jop)))
 242                 panic ("failed to write jump opcode to user space %p!\n", from);
 243 }
 244
 245 /*
 246  * returns non-zero if opcodes can be boosted.
 247  */
 248 static __always_inline int can_boost (kprobe_opcode_t * opcodes)
 249 {
 250 #define W(row,b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,ba,bb,bc,bd,be,bf)                \
 251         (((b0##UL << 0x0)|(b1##UL << 0x1)|(b2##UL << 0x2)|(b3##UL << 0x3) |   \
 252           (b4##UL << 0x4)|(b5##UL << 0x5)|(b6##UL << 0x6)|(b7##UL << 0x7) |   \
 253           (b8##UL << 0x8)|(b9##UL << 0x9)|(ba##UL << 0xa)|(bb##UL << 0xb) |   \
 254           (bc##UL << 0xc)|(bd##UL << 0xd)|(be##UL << 0xe)|(bf##UL << 0xf))    \
 255          << (row % 32))
 256         /*
 257          * Undefined/reserved opcodes, conditional jump, Opcode Extension
 258          * Groups, and some special opcodes can not be boost.
 259          */
 260         static const unsigned long twobyte_is_boostable[256 / 32] = {
 261                 /*      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f         */
 262                 /*      -------------------------------         */
 263                 W (0x00, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 00 */
 264                         W (0x10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 10 */
 265                 W (0x20, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 20 */
 266                         W (0x30, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 30 */
 267                 W (0x40, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) |      /* 40 */
 268                         W (0x50, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 50 */
 269                 W (0x60, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1) |      /* 60 */
 270                         W (0x70, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1),       /* 70 */
 271                 W (0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 80 */
 272                         W (0x90, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1),       /* 90 */
 273                 W (0xa0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) |      /* a0 */
 274                         W (0xb0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1),       /* b0 */
 275                 W (0xc0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) |      /* c0 */
 276                         W (0xd0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1),       /* d0 */
 277                 W (0xe0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) |      /* e0 */
 278                         W (0xf0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0)        /* f0 */
 279                         /*      -------------------------------         */
 280                         /*      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f         */
 281         };
 282 #undef W
 283         kprobe_opcode_t opcode;
 284         kprobe_opcode_t *orig_opcodes = opcodes;
 285 retry:
 286         if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
 287                 return 0;
 288         opcode = *(opcodes++);
 289
 290         /* 2nd-byte opcode */
 291         if (opcode == 0x0f)
 292         {
 293                 if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
 294                         return 0;
 295                 return test_bit (*opcodes, twobyte_is_boostable);
 296         }
 297
 298         switch (opcode & 0xf0)
 299         {
 300                 case 0x60:
 301                         if (0x63 < opcode && opcode < 0x67)
 302                                 goto retry;     /* prefixes */
 303                         /* can't boost Address-size override and bound */
 304                         return (opcode != 0x62 && opcode != 0x67);
 305                 case 0x70:
 306                         return 0;       /* can't boost conditional jump */
 307                 case 0xc0:
 308                         /* can't boost software-interruptions */
 309                         return (0xc1 < opcode && opcode < 0xcc) || opcode == 0xcf;
 310                 case 0xd0:
 311                         /* can boost AA* and XLAT */
 312                         return (opcode == 0xd4 || opcode == 0xd5 || opcode == 0xd7);
 313                 case 0xe0:
 314                         /* can boost in/out and absolute jmps */
 315                         return ((opcode & 0x04) || opcode == 0xea);
 316                 case 0xf0:
 317                         if ((opcode & 0x0c) == 0 && opcode != 0xf1)
 318                                 goto retry;     /* lock/rep(ne) prefix */
 319                         /* clear and set flags can be boost */
 320                         return (opcode == 0xf5 || (0xf7 < opcode && opcode < 0xfe));
 321                 default:
 322                         if (opcode == 0x26 || opcode == 0x36 || opcode == 0x3e)
 323                                 goto retry;     /* prefixes */
 324                         /* can't boost CS override and call */
 325                         return (opcode != 0x2e && opcode != 0x9a);
 326         }
 327 }
 328
 329 /*
 330  * returns non-zero if opcode modifies the interrupt flag.
 331  */
 332 static int is_IF_modifier (kprobe_opcode_t opcode)
 333 {
 334         switch (opcode)
 335         {
 336                 case 0xfa:              /* cli */
 337                 case 0xfb:              /* sti */
 338                 case 0xcf:              /* iret/iretd */
 339                 case 0x9d:              /* popf/popfd */
 340                         return 1;
 341         }
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 int arch_check_insn (struct arch_specific_insn *ainsn)
 346 {
 347         DBPRINTF("Warrning: arch_check_insn is not implemented for x86\n");
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 int arch_prepare_kretprobe (struct kretprobe *p)
 352 {
 353         DBPRINTF("Warrning: arch_prepare_kretprobe is not implemented\n");
 354         return 0;
 355 }
 356
 357
 358 int arch_prepare_kprobe (struct kprobe *p)
 359 {
 360         kprobe_opcode_t insns[KPROBES_TRAMP_LEN];
 361
 362         int ret = 0;
 363
 364         if ((unsigned long) p->addr & 0x01)
 365         {
 366                 DBPRINTF ("Attempt to register kprobe at an unaligned address\n");
 367                 //ret = -EINVAL;
 368         }
 369
 370
 371         if (!ret)
 372         {
 373                 kprobe_opcode_t insn[MAX_INSN_SIZE];
 374                 struct arch_specific_insn ainsn;
 375                 /* insn: must be on special executable page on i386. */
 376                 p->ainsn.insn = get_insn_slot (NULL, 0);
 377                 if (!p->ainsn.insn)
 378                         return -ENOMEM;
 379                 memcpy (insn, p->addr, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 380                 ainsn.insn = insn;
 381                 ret = arch_check_insn (&ainsn);
 382                 if (!ret)
 383                 {
 384                         p->opcode = *p->addr;
 385                 }
 386
 387                 if (can_boost (p->addr))
 388                         p->ainsn.boostable = 0;
 389                 else
 390                         p->ainsn.boostable = -1;
 391                 memcpy (p->ainsn.insn, insn, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 392         }
 393         else
 394         {
 395                 free_insn_slot(&kprobe_insn_pages, NULL, p->ainsn.insn);
 396         }
 397
 398         return ret;
 399 }
 400
 401 int arch_prepare_uprobe (struct kprobe *p, struct task_struct *task, int atomic)
 402 {
 403         int ret = 0;
 404         kprobe_opcode_t insns[UPROBES_TRAMP_LEN];
 405
 406         if (!ret)
 407         {
 408                 kprobe_opcode_t insn[MAX_INSN_SIZE];
 409                 struct arch_specific_insn ainsn;
 410
 411                 if (!read_proc_vm_atomic (task, (unsigned long) p->addr, &insn, MAX_INSN_SIZE * sizeof(kprobe_opcode_t)))
 412                         panic ("failed to read memory %p!\n", p->addr);
 413                 ainsn.insn = insn;
 414                 ret = arch_check_insn (&ainsn);
 415                 if (!ret)
 416                 {
 417                         p->opcode = insn[0];
 418                         p->ainsn.insn = get_insn_slot(task, atomic);
 419                         if (!p->ainsn.insn)
 420                                 return -ENOMEM;
 421                         if (can_boost (insn))
 422                                 p->ainsn.boostable = 0;
 423                         else
 424                                 p->ainsn.boostable = -1;
 425                         memcpy (&insns[UPROBES_TRAMP_INSN_IDX], insn, MAX_INSN_SIZE*sizeof(kprobe_opcode_t));
 426                         insns[UPROBES_TRAMP_RET_BREAK_IDX] = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 427
 428                         if (!write_proc_vm_atomic (task, (unsigned long) p->ainsn.insn, insns, sizeof (insns)))
 429                         {
 430                                 panic("failed to write memory %p!\n", p->ainsn.insn);
 431                                 DBPRINTF ("failed to write insn slot to process memory: insn %p, addr %p, probe %p!", insn, p->ainsn.insn, p->addr);
 432                                 free_insn_slot(&uprobe_insn_pages, task, p->ainsn.insn);
 433                                 return -EINVAL;
 434                         }
 435                 }
 436         }
 437
 438         return ret;
 439 }
 440
 441 int arch_prepare_uretprobe (struct kretprobe *p, struct task_struct *task)
 442 {
 443         DBPRINTF("Warrning: arch_prepare_uretprobe is not implemented\n");
 444         return 0;
 445 }
 446
 447 void prepare_singlestep (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 448 {
 449         if(p->ss_addr)
 450         {
 451                 regs->EREG (ip) = (unsigned long)p->ss_addr;
 452                 p->ss_addr = NULL;
 453         }
 454         else
 455         {
 456                 regs->EREG (flags) |= TF_MASK;
 457                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 458                 /*single step inline if the instruction is an int3 */
 459                 if (p->opcode == BREAKPOINT_INSTRUCTION){
 460                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->addr;
 461                         //printk("break_insn!!!\n");
 462                 }
 463                 else
 464                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 465         }
 466 }
 467
 468
 469 void save_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb, struct kprobe *cur_p)
 470 {
 471         if (kcb->prev_kprobe.kp != NULL)
 472         {
 473                 panic ("no space to save new probe[]: task = %d/%s, prev %d/%p, current %d/%p, new %d/%p,",
 474                                 current->pid, current->comm, kcb->prev_kprobe.kp->tgid, kcb->prev_kprobe.kp->addr,
 475                                 kprobe_running()->tgid, kprobe_running()->addr, cur_p->tgid, cur_p->addr);
 476         }
 477
 478
 479         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
 480         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
 481
 482 }
 483
 484 void restore_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb)
 485 {
 486         __get_cpu_var (current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
 487         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
 488         kcb->prev_kprobe.kp = NULL;
 489         kcb->prev_kprobe.status = 0;
 490 }
 491
 492 void set_current_kprobe (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 493 {
 494         __get_cpu_var (current_kprobe) = p;
 495         DBPRINTF ("set_current_kprobe[]: p=%p addr=%p\n", p, p->addr);
 496         kcb->kprobe_saved_eflags = kcb->kprobe_old_eflags = (regs->EREG (flags) & (TF_MASK | IF_MASK));
 497         if (is_IF_modifier (p->opcode))
 498                 kcb->kprobe_saved_eflags &= ~IF_MASK;
 499 }
 500
 501 int kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
 502 {
 503         struct kprobe *p = 0;
 504         int ret = 0, pid = 0, retprobe = 0, reenter = 0;
 505         kprobe_opcode_t *addr = NULL;
 506         struct kprobe_ctlblk *kcb;
 507 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 508         struct timeval swap_tv1;
 509         struct timeval swap_tv2;
 510 #endif
 511 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 512         int swap_oops_in_progress;
 513 #endif
 514
 515         /* We're in an interrupt, but this is clear and BUG()-safe. */
 516         addr = (kprobe_opcode_t *) (regs->EREG (ip) - sizeof (kprobe_opcode_t));
 517         DBPRINTF ("KPROBE: regs->eip = 0x%lx addr = 0x%p\n", regs->EREG (ip), addr);
 518 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 519         // oops_in_progress used to avoid BUG() messages that slow down kprobe_handler() execution
 520         swap_oops_in_progress = oops_in_progress;
 521         oops_in_progress = 1;
 522 #endif
 523 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 524 #define USEC_IN_SEC_NUM                         1000000
 525         do_gettimeofday(&swap_tv1);
 526 #endif
 527         preempt_disable ();
 528
 529         kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 530
 531         if (user_mode_vm(regs))
 532         {
 533                 //printk("exception[%lu] from user mode %s/%u/%u addr %p.\n", nCount, current->comm, current->pid, current->tgid, addr);
 534                 pid = current->tgid;
 535         }
 536
 537         /* Check we're not actually recursing */
 538         if (kprobe_running ())
 539         {
 540                 DBPRINTF ("lock???");
 541                 p = get_kprobe(addr, pid);
 542                 if (p)
 543                 {
 544                         DBPRINTF ("reenter p = %p", p);
 545                         if(!pid){
 546                                 if (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS && *p->ainsn.insn == BREAKPOINT_INSTRUCTION)
 547                                 {
 548                                         regs->EREG (flags) &= ~TF_MASK;
 549                                         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
 550                                         goto no_kprobe;
 551                                 }
 552                         }
 553                         else {
 554                                 //#warning BREAKPOINT_INSTRUCTION user mode handling is missed!!!
 555                         }
 556
 557                         /* We have reentered the kprobe_handler(), since
 558                          * another probe was hit while within the handler.
 559                          * We here save the original kprobes variables and
 560                          * just single step on the instruction of the new probe
 561                          * without calling any user handlers.
 562                          */
 563                         save_previous_kprobe (kcb, p);
 564                         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 565                         kprobes_inc_nmissed_count (p);
 566                         prepare_singlestep (p, regs);
 567                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 568                         // FIXME should we enable preemption here??...
 569                         //preempt_enable_no_resched ();
 570 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 571                         do_gettimeofday(&swap_tv2);
 572                         swap_sum_hit++;
 573                         swap_sum_time += ((swap_tv2.tv_sec - swap_tv1.tv_sec) * USEC_IN_SEC_NUM +
 574                                 (swap_tv2.tv_usec - swap_tv1.tv_usec));
 575 #endif
 576 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 577                         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 578 #endif
 579                         return 1;
 580                 }
 581                 else
 582                 {
 583                         if(!pid){
 584                                 if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION)
 585                                 {
 586                                         /* The breakpoint instruction was removed by
 587                                          * another cpu right after we hit, no further
 588                                          * handling of this interrupt is appropriate
 589                                          */
 590                                         regs->EREG (ip) -= sizeof (kprobe_opcode_t);
 591                                         ret = 1;
 592                                         goto no_kprobe;
 593                                 }
 594                         }
 595                         else {
 596                                 //#warning BREAKPOINT_INSTRUCTION user mode handling is missed!!!
 597                                 //we can reenter probe upon uretprobe exception
 598                                 DBPRINTF ("check for UNDEF_INSTRUCTION %p\n", addr);
 599                                 // UNDEF_INSTRUCTION from user space
 600                                 p = get_kprobe_by_insn_slot (addr-UPROBES_TRAMP_RET_BREAK_IDX, pid, current);
 601                                 if (p) {
 602                                         save_previous_kprobe (kcb, p);
 603                                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 604                                         reenter = 1;
 605                                         retprobe = 1;
 606                                         DBPRINTF ("uretprobe %p\n", addr);
 607                                 }
 608                         }
 609                         if(!p){
 610                                 p = __get_cpu_var (current_kprobe);
 611                                 if(p->tgid)
 612                                         panic("after uhandler");
 613                                 DBPRINTF ("kprobe_running !!! p = 0x%p p->break_handler = 0x%p", p, p->break_handler);
 614                                 if (p->break_handler && p->break_handler (p, regs))
 615                                 {
 616                                         DBPRINTF ("kprobe_running !!! goto ss");
 617                                         goto ss_probe;
 618                                 }
 619                                 DBPRINTF ("kprobe_running !!! goto no");
 620                                 DBPRINTF ("no_kprobe");
 621                                 goto no_kprobe;
 622                         }
 623                 }
 624         }
 625
 626         DBPRINTF ("get_kprobe %p", addr);
 627         if (!p)
 628                 p = get_kprobe(addr, pid);
 629         if (!p)
 630         {
 631                 if(!pid){
 632                         if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION)
 633                         {
 634                                 /*
 635                                  * The breakpoint instruction was removed right
 636                                  * after we hit it.  Another cpu has removed
 637                                  * either a probepoint or a debugger breakpoint
 638                                  * at this address.  In either case, no further
 639                                  * handling of this interrupt is appropriate.
 640                                  * Back up over the (now missing) int3 and run
 641                                  * the original instruction.
 642                                  */
 643                                 regs->EREG (ip) -= sizeof (kprobe_opcode_t);
 644                                 ret = 1;
 645                         }
 646                 }
 647                 else {
 648                         //#warning BREAKPOINT_INSTRUCTION user mode handling is missed!!!
 649                         DBPRINTF ("search UNDEF_INSTRUCTION %p\n", addr);
 650                         // UNDEF_INSTRUCTION from user space
 651                         p = get_kprobe_by_insn_slot (addr-UPROBES_TRAMP_RET_BREAK_IDX, pid, current);
 652                         if (!p) {
 653                                 // Not one of ours: let kernel handle it
 654                                 DBPRINTF ("no_kprobe");
 655                                 //printk("no_kprobe2 ret = %d\n", ret);
 656                                 goto no_kprobe;
 657                         }
 658                         retprobe = 1;
 659                         DBPRINTF ("uretprobe %p\n", addr);
 660                 }
 661                 if(!p) {
 662                         /* Not one of ours: let kernel handle it */
 663                         DBPRINTF ("no_kprobe");
 664                         goto no_kprobe;
 665                 }
 666         }
 667         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 668         if(!reenter)
 669                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
 670
 671         if (retprobe)           //(einsn == UNDEF_INSTRUCTION)
 672                 ret = trampoline_probe_handler (p, regs);
 673         else if (p->pre_handler)
 674                 ret = p->pre_handler (p, regs);
 675
 676         if (ret)
 677         {
 678                 if (ret == 2) { // we have alreadyc called the handler, so just single step the instruction
 679                         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 2");
 680                         goto ss_probe;
 681                 }
 682                 DBPRINTF ("p->pre_handler[] 1");
 683                 // FIXME should we enable preemption here??...
 684                 //preempt_enable_no_resched ();
 685 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 686                 do_gettimeofday(&swap_tv2);
 687                 swap_sum_hit++;
 688                 swap_sum_time += ((swap_tv2.tv_sec - swap_tv1.tv_sec) * USEC_IN_SEC_NUM +
 689                         (swap_tv2.tv_usec - swap_tv1.tv_usec));
 690 #endif
 691 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 692                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 693 #endif
 694                 /* handler has already set things up, so skip ss setup */
 695                 return 1;
 696         }
 697         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 0");
 698
 699 ss_probe:
 700         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
 701         DBPRINTF ("p->opcode = 0x%lx *p->addr = 0x%lx p->addr = 0x%p\n", (unsigned long) p->opcode, p->tgid ? 0 : (unsigned long) (*p->addr), p->addr);
 702
 703 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PM)
 704         if (p->ainsn.boostable == 1 && !p->post_handler)
 705         {
 706                 /* Boost up -- we can execute copied instructions directly */
 707                 reset_current_kprobe ();
 708                 regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 709                 preempt_enable_no_resched ();
 710 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 711                 do_gettimeofday(&swap_tv2);
 712                 swap_sum_hit++;
 713                 swap_sum_time += ((swap_tv2.tv_sec - swap_tv1.tv_sec) *  USEC_IN_SEC_NUM +
 714                         (swap_tv2.tv_usec - swap_tv1.tv_usec));
 715 #endif
 716 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 717                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 718 #endif
 719                 return 1;
 720         }
 721 #endif // !CONFIG_PREEMPT
 722         prepare_singlestep (p, regs);
 723         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
 724         // FIXME should we enable preemption here??...
 725         //preempt_enable_no_resched ();
 726 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 727         do_gettimeofday(&swap_tv2);
 728         swap_sum_hit++;
 729         swap_sum_time += ((swap_tv2.tv_sec - swap_tv1.tv_sec) *  USEC_IN_SEC_NUM +
 730                 (swap_tv2.tv_usec - swap_tv1.tv_usec));
 731 #endif
 732 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 733         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 734 #endif
 735         return 1;
 736
 737 no_kprobe:
 738
 739         preempt_enable_no_resched ();
 740 #ifdef OVERHEAD_DEBUG
 741         do_gettimeofday(&swap_tv2);
 742         swap_sum_hit++;
 743         swap_sum_time += ((swap_tv2.tv_sec - swap_tv1.tv_sec) *  USEC_IN_SEC_NUM +
 744                 (swap_tv2.tv_usec - swap_tv1.tv_usec));
 745 #endif
 746 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 747         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 748 #endif
 749         return ret;
 750 }
 751
 752 int setjmp_pre_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 753 {
 754         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 755         kprobe_pre_entry_handler_t pre_entry;
 756         entry_point_t entry;
 757
 758         unsigned long addr, args[6];
 759         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 760
 761         DBPRINTF ("setjmp_pre_handler %p:%d", p->addr, p->tgid);
 762         pre_entry = (kprobe_pre_entry_handler_t) jp->pre_entry;
 763         entry = (entry_point_t) jp->entry;
 764
 765         if (!p->tgid || (p->tgid == current->tgid)) {
 766                 /* handle __switch_to probe */
 767                 if(!p->tgid && (p->addr == sched_addr) && sched_rp) {
 768                         patch_suspended_all_task_ret_addr(sched_rp);
 769                 }
 770         }
 771
 772         if (p->tgid) {
 773                 /* FIXME some user space apps crash if we clean interrupt bit */
 774                 //regs->EREG(flags) &= ~IF_MASK;
 775 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 776                 trace_hardirqs_off ();
 777 #endif
 778                 if (p->tgid == current->tgid) {
 779                         // read first 6 args from stack
 780                         if (!read_proc_vm_atomic (current, regs->EREG(sp) + 4, args, sizeof(args)))
 781                                 panic ("failed to read user space func arguments %lx!\n", regs->EREG(sp)+4);
 782                         if (pre_entry)
 783                                 p->ss_addr = pre_entry (jp->priv_arg, regs);
 784                         if (entry)
 785                                 entry (args[0], args[1], args[2], args[3], args[4], args[5]);
 786                 } else {
 787                         dbi_arch_uprobe_return();
 788                 }
 789
 790                 return 2;
 791         } else {
 792                 kcb->jprobe_saved_regs = *regs;
 793                 kcb->jprobe_saved_esp = &regs->EREG(sp);
 794                 addr = (unsigned long) (kcb->jprobe_saved_esp);
 795
 796                 /* TBD: As Linus pointed out, gcc assumes that the callee
 797                  * owns the argument space and could overwrite it, e.g.
 798                  * tailcall optimization. So, to be absolutely safe
 799                  * we also save and restore enough stack bytes to cover
 800                  * the argument area. */
 801                 memcpy (kcb->jprobes_stack, (kprobe_opcode_t *)addr, MIN_STACK_SIZE (addr));
 802                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 803 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 804                 trace_hardirqs_off ();
 805 #endif
 806                 if (pre_entry)
 807                         p->ss_addr = pre_entry(jp->priv_arg, regs);
 808                 regs->EREG(ip) = (unsigned long) (jp->entry);
 809         }
 810
 811         return 1;
 812
 813 #if 0 /* initial version */
 814         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 815         kprobe_pre_entry_handler_t pre_entry;
 816         entry_point_t entry;
 817
 818         unsigned long addr, args[6];
 819         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 820
 821         DBPRINTF ("setjmp_pre_handler %p:%d", p->addr, p->tgid);
 822         pre_entry = (kprobe_pre_entry_handler_t) jp->pre_entry;
 823         entry = (entry_point_t) jp->entry;
 824         if(p->tgid) {
 825                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 826 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 827                 trace_hardirqs_off ();
 828 #endif
 829                 if (p->tgid == current->tgid)
 830                 {
 831                         // read first 6 args from stack
 832                         if (!read_proc_vm_atomic (current, regs->EREG(sp)+4, args, sizeof(args)))
 833                                 panic ("failed to read user space func arguments %lx!\n", regs->EREG(sp)+4);
 834                         if (pre_entry)
 835                                 p->ss_addr = pre_entry (jp->priv_arg, regs);
 836                         if (entry)
 837                                 entry (args[0], args[1], args[2], args[3], args[4], args[5]);
 838                 }
 839                 else
 840                         dbi_arch_uprobe_return ();
 841
 842                 return 2;
 843         }
 844         else {
 845                 kcb->jprobe_saved_regs = *regs;
 846                 kcb->jprobe_saved_esp = &regs->EREG (sp);
 847                 addr = (unsigned long) (kcb->jprobe_saved_esp);
 848
 849                 /*
 850                  * TBD: As Linus pointed out, gcc assumes that the callee
 851                  * owns the argument space and could overwrite it, e.g.
 852                  * tailcall optimization. So, to be absolutely safe
 853                  * we also save and restore enough stack bytes to cover
 854                  * the argument area.
 855                  */
 856                 memcpy (kcb->jprobes_stack, (kprobe_opcode_t *) addr, MIN_STACK_SIZE (addr));
 857                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 858 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 859                 trace_hardirqs_off ();
 860 #endif
 861                 if (pre_entry)
 862                         p->ss_addr = pre_entry (jp->priv_arg, regs);
 863                 regs->EREG (ip) = (unsigned long) (jp->entry);
 864         }
 865
 866         return 1;
 867 #endif /* 0 */
 868 }
 869
 870 void dbi_jprobe_return (void)
 871 {
 872         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 873
 874         asm volatile("       xchgl   %%ebx,%%esp     \n"
 875                         "       int3                    \n"
 876                         "       .globl dbi_jprobe_return_end    \n"
 877                         "       dbi_jprobe_return_end:  \n"
 878                         "       nop                     \n"::"b" (kcb->jprobe_saved_esp):"memory");
 879 }
 880
 881 void dbi_arch_uprobe_return (void)
 882 {
 883         DBPRINTF("dbi_arch_uprobe_return (void) is empty");
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
 888  * instruction whose first byte has been replaced by the "int 3"
 889  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
 890  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
 891  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
 892  * copy is p->ainsn.insn.
 893  *
 894  * This function prepares to return from the post-single-step
 895  * interrupt.  We have to fix up the stack as follows:
 896  *
 897  * 0) Except in the case of absolute or indirect jump or call instructions,
 898  * the new eip is relative to the copied instruction.  We need to make
 899  * it relative to the original instruction.
 900  *
 901  * 1) If the single-stepped instruction was pushfl, then the TF and IF
 902  * flags are set in the just-pushed eflags, and may need to be cleared.
 903  *
 904  * 2) If the single-stepped instruction was a call, the return address
 905  * that is atop the stack is the address following the copied instruction.
 906  * We need to make it the address following the original instruction.
 907  *
 908  * This function also checks instruction size for preparing direct execution.
 909  */
 910 static void resume_execution (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 911 {
 912         unsigned long *tos, tos_dword = 0;
 913         unsigned long copy_eip = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 914         unsigned long orig_eip = (unsigned long) p->addr;
 915         kprobe_opcode_t insns[2];
 916
 917         regs->EREG (flags) &= ~TF_MASK;
 918
 919         if(p->tgid){
 920                 tos = (unsigned long *) &tos_dword;
 921                 if (!read_proc_vm_atomic (current, regs->EREG (sp), &tos_dword, sizeof(tos_dword)))
 922                         panic ("failed to read dword from top of the user space stack %lx!\n", regs->EREG (sp));
 923                 if (!read_proc_vm_atomic (current, (unsigned long)p->ainsn.insn, insns, 2*sizeof(kprobe_opcode_t)))
 924                         panic ("failed to read first 2 opcodes of instruction copy from user space %p!\n", p->ainsn.insn);
 925         }
 926         else {
 927                 tos = (unsigned long *) &regs->EREG (sp);
 928                 insns[0] = p->ainsn.insn[0];
 929                 insns[1] = p->ainsn.insn[1];
 930         }
 931
 932         switch (insns[0])
 933         {
 934                 case 0x9c:              /* pushfl */
 935                         *tos &= ~(TF_MASK | IF_MASK);
 936                         *tos |= kcb->kprobe_old_eflags;
 937                         break;
 938                 case 0xc2:              /* iret/ret/lret */
 939                 case 0xc3:
 940                 case 0xca:
 941                 case 0xcb:
 942                 case 0xcf:
 943                 case 0xea:              /* jmp absolute -- eip is correct */
 944                         /* eip is already adjusted, no more changes required */
 945                         p->ainsn.boostable = 1;
 946                         goto no_change;
 947                 case 0xe8:              /* call relative - Fix return addr */
 948                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 949                         break;
 950                 case 0x9a:              /* call absolute -- same as call absolute, indirect */
 951                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 952                         if(p->tgid){
 953                                 if (!write_proc_vm_atomic (current, regs->EREG (sp), &tos_dword, sizeof(tos_dword)))
 954                                         panic ("failed to write dword to top of the user space stack %lx!\n", regs->EREG (sp));
 955                         }
 956                         goto no_change;
 957                 case 0xff:
 958                         if ((insns[1] & 0x30) == 0x10)
 959                         {
 960                                 /*
 961                                  * call absolute, indirect
 962                                  * Fix return addr; eip is correct.
 963                                  * But this is not boostable
 964                                  */
 965                                 *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 966                                 if(p->tgid){
 967                                         if (!write_proc_vm_atomic (current, regs->EREG (sp), &tos_dword, sizeof(tos_dword)))
 968                                                 panic ("failed to write dword to top of the user space stack %lx!\n", regs->EREG (sp));
 969                                 }
 970                                 goto no_change;
 971                         }
 972                         else if (((insns[1] & 0x31) == 0x20) || /* jmp near, absolute indirect */
 973                                         ((insns[1] & 0x31) == 0x21))
 974                         {               /* jmp far, absolute indirect */
 975                                 /* eip is correct. And this is boostable */
 976                                 p->ainsn.boostable = 1;
 977                                 goto no_change;
 978                         }
 979                 default:
 980                         break;
 981         }
 982
 983         if(p->tgid){
 984                 if (!write_proc_vm_atomic (current, regs->EREG (sp), &tos_dword, sizeof(tos_dword)))
 985                         panic ("failed to write dword to top of the user space stack %lx!\n", regs->EREG (sp));
 986         }
 987
 988         if (p->ainsn.boostable == 0)
 989         {
 990                 if ((regs->EREG (ip) > copy_eip) && (regs->EREG (ip) - copy_eip) + 5 < MAX_INSN_SIZE)
 991                 {
 992                         /*
 993                          * These instructions can be executed directly if it
 994                          * jumps back to correct address.
 995                          */
 996                         if(p->tgid)
 997                                 set_user_jmp_op ((void *) regs->EREG (ip), (void *) orig_eip + (regs->EREG (ip) - copy_eip));
 998                         else
 999                                 set_jmp_op ((void *) regs->EREG (ip), (void *) orig_eip + (regs->EREG (ip) - copy_eip));
1000                         p->ainsn.boostable = 1;
1001                 }
1002                 else
1003                 {
1004                         p->ainsn.boostable = -1;
1005                 }
1006         }
1007
1008         regs->EREG (ip) = orig_eip + (regs->EREG (ip) - copy_eip);
1009
1010 no_change:
1011         return;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Interrupts are disabled on entry as trap1 is an interrupt gate and they
1016  * remain disabled thoroughout this function.
1017  */
1018 static int post_kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
1019 {
1020         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
1021         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
1022
1023         if (!cur)
1024                 return 0;
1025         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler)
1026         {
1027                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
1028                 cur->post_handler (cur, regs, 0);
1029         }
1030
1031         resume_execution (cur, regs, kcb);
1032         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
1033 #ifndef CONFIG_X86
1034         trace_hardirqs_fixup_flags (regs->EREG (flags));
1035 #endif // CONFIG_X86
1036         /*Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
1037         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
1038         {
1039                 restore_previous_kprobe (kcb);
1040                 goto out;
1041         }
1042         reset_current_kprobe ();
1043 out:
1044         preempt_enable_no_resched ();
1045
1046         /*
1047          * if somebody else is singlestepping across a probe point, eflags
1048          * will have TF set, in which case, continue the remaining processing
1049          * of do_debug, as if this is not a probe hit.
1050          */
1051         if (regs->EREG (flags) & TF_MASK)
1052                 return 0;
1053
1054         return 1;
1055 }
1056
1057 int kprobe_fault_handler (struct pt_regs *regs, int trapnr)
1058 {
1059         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
1060         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
1061
1062         switch (kcb->kprobe_status)
1063         {
1064                 case KPROBE_HIT_SS:
1065                 case KPROBE_REENTER:
1066                         /*
1067                          * We are here because the instruction being single
1068                          * stepped caused a page fault. We reset the current
1069                          * kprobe and the eip points back to the probe address
1070                          * and allow the page fault handler to continue as a
1071                          * normal page fault.
1072                          */
1073                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) cur->addr;
1074                         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_old_eflags;
1075                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
1076                                 restore_previous_kprobe (kcb);
1077                         else
1078                                 reset_current_kprobe ();
1079                         preempt_enable_no_resched ();
1080                         break;
1081                 case KPROBE_HIT_ACTIVE:
1082                 case KPROBE_HIT_SSDONE:
1083                         /*
1084                          * We increment the nmissed count for accounting,
1085                          * we can also use npre/npostfault count for accouting
1086                          * these specific fault cases.
1087                          */
1088                         kprobes_inc_nmissed_count (cur);
1089
1090                         /*
1091                          * We come here because instructions in the pre/post
1092                          * handler caused the page_fault, this could happen
1093                          * if handler tries to access user space by
1094                          * copy_from_user(), get_user() etc. Let the
1095                          * user-specified handler try to fix it first.
1096                          */
1097                         if (cur->fault_handler && cur->fault_handler (cur, regs, trapnr))
1098                                 return 1;
1099
1100                         /*
1101                          * In case the user-specified fault handler returned
1102                          * zero, try to fix up.
1103                          */
1104                         if (fixup_exception (regs))
1105                                 return 1;
1106
1107                         /*
1108                          * fixup_exception() could not handle it,
1109                          * Let do_page_fault() fix it.
1110                          */
1111                         break;
1112                 default:
1113                         break;
1114         }
1115         return 0;
1116 }
1117
1118 int kprobe_exceptions_notify (struct notifier_block *self, unsigned long val, void *data)
1119 {
1120         struct die_args *args = (struct die_args *) data;
1121         int ret = NOTIFY_DONE;
1122
1123         DBPRINTF ("val = %ld, data = 0x%X", val, (unsigned int) data);
1124
1125         /*if (args->regs && user_mode_vm (args->regs))
1126           return ret;*/
1127
1128         DBPRINTF ("switch (val) %lu %d %d", val, DIE_INT3, DIE_TRAP);
1129         switch (val)
1130         {
1131 #ifdef CONFIG_KPROBES
1132                 case DIE_INT3:
1133 #else
1134                 case DIE_TRAP:
1135 #endif
1136                         DBPRINTF ("before kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
1137                         if (kprobe_handler (args->regs))
1138                                 ret = NOTIFY_STOP;
1139                         DBPRINTF ("after kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
1140                         break;
1141                 case DIE_DEBUG:
1142                         if (post_kprobe_handler (args->regs))
1143                                 ret = NOTIFY_STOP;
1144                         break;
1145                 case DIE_GPF:
1146                         // kprobe_running() needs smp_processor_id()
1147                         preempt_disable ();
1148                         if (kprobe_running () && kprobe_fault_handler (args->regs, args->trapnr))
1149                                 ret = NOTIFY_STOP;
1150                         preempt_enable ();
1151                         break;
1152                 default:
1153                         break;
1154         }
1155         DBPRINTF ("ret=%d", ret);
1156         /* if(ret == NOTIFY_STOP) */
1157         /*      handled_exceptions++; */
1158
1159         return ret;
1160 }
1161
1162 static struct notifier_block kprobe_exceptions_nb = {
1163         .notifier_call = kprobe_exceptions_notify,
1164         .priority = INT_MAX
1165 };
1166
1167 int longjmp_break_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
1168 {
1169         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
1170         u8 *addr = (u8 *) (regs->EREG (ip) - 1);
1171         unsigned long stack_addr = (unsigned long) (kcb->jprobe_saved_esp);
1172         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
1173
1174         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
1175
1176         if ((addr > (u8 *) dbi_jprobe_return) && (addr < (u8 *) dbi_jprobe_return_end))
1177         {
1178                 if ((unsigned long *)(&regs->EREG(sp)) != kcb->jprobe_saved_esp)
1179                 {
1180                         struct pt_regs *saved_regs = &kcb->jprobe_saved_regs;
1181                         printk ("current esp %p does not match saved esp %p\n", &regs->EREG (sp), kcb->jprobe_saved_esp);
1182                         printk ("Saved registers for jprobe %p\n", jp);
1183                         show_registers (saved_regs);
1184                         printk ("Current registers\n");
1185                         show_registers (regs);
1186                         panic("BUG");
1187                         //BUG ();
1188                 }
1189                 *regs = kcb->jprobe_saved_regs;
1190                 memcpy ((kprobe_opcode_t *) stack_addr, kcb->jprobes_stack, MIN_STACK_SIZE (stack_addr));
1191                 preempt_enable_no_resched ();
1192                 return 1;
1193         }
1194 }
1195
1196 void arch_arm_kprobe (struct kprobe *p)
1197 {
1198         text_poke (p->addr, ((unsigned char[])
1199                                 {BREAKPOINT_INSTRUCTION}), 1);
1200 }
1201
1202 void arch_disarm_kprobe (struct kprobe *p)
1203 {
1204         text_poke (p->addr, &p->opcode, 1);
1205 }
1206
1207 void * trampoline_probe_handler_x86 (struct pt_regs *regs)
1208 {
1209         return (void *)trampoline_probe_handler(NULL, regs);
1210 }
1211
1212
1213
1214
1215 /*
1216  * Called when the probe at kretprobe trampoline is hit
1217  */
1218 int trampoline_probe_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
1219 {
1220         struct kretprobe_instance *ri = NULL;
1221         struct hlist_head *head, empty_rp;
1222         struct hlist_node *node, *tmp;
1223         unsigned long flags, orig_ret_address = 0;
1224         unsigned long trampoline_address = (unsigned long) &kretprobe_trampoline;
1225         struct kretprobe *crp = NULL;
1226         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
1227
1228         DBPRINTF ("start");
1229
1230         if (p && p->tgid){
1231                 // in case of user space retprobe trampoline is at the Nth instruction of US tramp
1232                 trampoline_address = (unsigned long)(p->ainsn.insn + UPROBES_TRAMP_RET_BREAK_IDX);
1233         }
1234
1235         INIT_HLIST_HEAD (&empty_rp);
1236         spin_lock_irqsave (&kretprobe_lock, flags);
1237         /*
1238          * We are using different hash keys (current and mm) for finding kernel
1239          * space and user space probes.  Kernel space probes can change mm field in
1240          * task_struct.  User space probes can be shared between threads of one
1241          * process so they have different current but same mm.
1242          */
1243         if (p && p->tgid) {
1244                 head = kretprobe_inst_table_head(current->mm);
1245         } else {
1246                 head = kretprobe_inst_table_head(current);
1247         }
1248
1249         if(!p){ // X86 kernel space
1250                 DBPRINTF ("regs %p", regs);
1251                 /* fixup registers */
1252                 regs->XREG (cs) = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl ();
1253                 regs->EREG (ip) = trampoline_address;
1254                 regs->ORIG_EAX_REG = 0xffffffff;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * It is possible to have multiple instances associated with a given
1259          * task either because an multiple functions in the call path
1260          * have a return probe installed on them, and/or more then one
1261          * return probe was registered for a target function.
1262          *
1263          * We can handle this because:
1264          *     - instances are always inserted at the head of the list
1265          *     - when multiple return probes are registered for the same
1266          *       function, the first instance's ret_addr will point to the
1267          *       real return address, and all the rest will point to
1268          *       kretprobe_trampoline
1269          */
1270         hlist_for_each_entry_safe (ri, node, tmp, head, hlist)
1271         {
1272                 if (ri->task != current)
1273                         /* another task is sharing our hash bucket */
1274                         continue;
1275                 if (ri->rp && ri->rp->handler){
1276
1277                         if(!p){ // X86 kernel space
1278                                 __get_cpu_var (current_kprobe) = &ri->rp->kp;
1279                                 get_kprobe_ctlblk ()->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
1280                         }
1281
1282                         ri->rp->handler (ri, regs, ri->rp->priv_arg);
1283
1284                         if(!p) // X86 kernel space
1285                                 __get_cpu_var (current_kprobe) = NULL;
1286
1287                 }
1288
1289                 orig_ret_address = (unsigned long) ri->ret_addr;
1290                 recycle_rp_inst (ri);
1291                 if (orig_ret_address != trampoline_address)
1292                         /*
1293                          * This is the real return address. Any other
1294                          * instances associated with this task are for
1295                          * other calls deeper on the call stack
1296                          */
1297                         break;
1298         }
1299         kretprobe_assert (ri, orig_ret_address, trampoline_address);
1300         //BUG_ON(!orig_ret_address || (orig_ret_address == trampoline_address));
1301         if (trampoline_address != (unsigned long) &kretprobe_trampoline){
1302                 if (ri->rp2) BUG_ON (ri->rp2->kp.tgid == 0);
1303                 if (ri->rp) BUG_ON (ri->rp->kp.tgid == 0);
1304                 else if (ri->rp2) BUG_ON (ri->rp2->kp.tgid == 0);
1305         }
1306         if ((ri->rp && ri->rp->kp.tgid) || (ri->rp2 && ri->rp2->kp.tgid))
1307                 BUG_ON (trampoline_address == (unsigned long) &kretprobe_trampoline);
1308
1309         if(p){ // X86 user space
1310                 regs->EREG(ip) = orig_ret_address;
1311                 //printk (" uretprobe regs->eip = 0x%lx\n", regs->EREG(ip));
1312         }
1313
1314         if(p){ // ARM, MIPS, X86 user space
1315                 if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
1316                         restore_previous_kprobe (kcb);
1317                 else
1318                         reset_current_kprobe ();
1319
1320                 //TODO: test - enter function, delete us retprobe, exit function
1321                 // for user space retprobes only - deferred deletion
1322                 if (trampoline_address != (unsigned long) &kretprobe_trampoline)
1323                 {
1324                         // if we are not at the end of the list and current retprobe should be disarmed
1325                         if (node && ri->rp2)
1326                         {
1327                                 struct hlist_node *current_node = node;
1328                                 crp = ri->rp2;
1329                                 /*sprintf(die_msg, "deferred disarm p->addr = %p [%lx %lx %lx]\n",
1330                                   crp->kp.addr, *kaddrs[0], *kaddrs[1], *kaddrs[2]);
1331                                   DIE(die_msg, regs); */
1332                                 // look for other instances for the same retprobe
1333                                 hlist_for_each_entry_safe (ri, node, tmp, head, hlist)
1334                                 {
1335                                         /*
1336                                          * Trying to find another retprobe instance associated with
1337                                          * the same retprobe.
1338                                          */
1339                                         if (ri->rp2 == crp && node != current_node)
1340                                                 break;
1341                                 }
1342                                 if (!node)
1343                                 {       // if there are no more instances for this retprobe
1344                                         // delete retprobe
1345                                         DBPRINTF ("defered retprobe deletion p->addr = %p", crp->kp.addr);
1346                                         /*
1347                                           If there is no any retprobe instances of this retprobe
1348                                           we can free the resources related to the probe.
1349                                          */
1350                                         struct kprobe *is_p = &crp->kp;
1351                                         if (!(hlist_unhashed(&is_p->is_hlist))) {
1352                                                 hlist_del_rcu(&is_p->is_hlist);
1353                                         }
1354                                         unregister_uprobe (&crp->kp, current, 1);
1355                                         kfree (crp);
1356                                 }
1357                                 hlist_del(current_node);
1358                         }
1359                 }
1360         }
1361
1362         hlist_for_each_entry_safe (ri, node, tmp, &empty_rp, hlist)
1363         {
1364                 hlist_del (&ri->hlist);
1365                 kfree (ri);
1366         }
1367         spin_unlock_irqrestore (&kretprobe_lock, flags);
1368
1369         if(!p) // X86 kernel space
1370                 return (int)orig_ret_address;
1371
1372         preempt_enable_no_resched ();
1373         /*
1374          * By returning a non-zero value, we are telling
1375          * kprobe_handler() that we don't want the post_handler
1376          * to run (and have re-enabled preemption)
1377          */
1378         return 1;
1379 }
1380
1381 void __arch_prepare_kretprobe (struct kretprobe *rp, struct pt_regs *regs)
1382 {
1383         struct kretprobe_instance *ri;
1384
1385         DBPRINTF ("start\n");
1386         //TODO: test - remove retprobe after func entry but before its exit
1387         if ((ri = get_free_rp_inst (rp)) != NULL)
1388         {
1389                 ri->rp = rp;
1390                 ri->rp2 = NULL;
1391                 ri->task = current;
1392
1393                 /* Replace the return addr with trampoline addr */
1394                 if (rp->kp.tgid){
1395                         unsigned long ra = (unsigned long) (rp->kp.ainsn.insn + UPROBES_TRAMP_RET_BREAK_IDX);/*, stack[6];
1396                                                                                                                if (!read_proc_vm_atomic (current, regs->EREG(sp), stack, sizeof(stack)))
1397                                                                                                                panic ("failed to read user space func stack %lx!\n", regs->EREG(sp));
1398                                                                                                                printk("stack: %lx %lx %lx %lx %lx %lx\n", stack[0], stack[1], stack[2], stack[3], stack[4], stack[5]);*/
1399                         if (!read_proc_vm_atomic (current, regs->EREG(sp), &(ri->ret_addr), sizeof(ri->ret_addr)))
1400                                 panic ("failed to read user space func ra %lx!\n", regs->EREG(sp));
1401                         if (!write_proc_vm_atomic (current, regs->EREG(sp), &ra, sizeof(ra)))
1402                                 panic ("failed to write user space func ra %lx!\n", regs->EREG(sp));
1403                         //printk("__arch_prepare_kretprobe: ra %lx %p->%lx\n",regs->EREG(sp), ri->ret_addr, ra);
1404                 }
1405                 else {
1406                         unsigned long *sara = (unsigned long *)&regs->EREG(sp);
1407                         ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *)*sara;
1408                         *sara = (unsigned long)&kretprobe_trampoline;
1409                         DBPRINTF ("ra loc %p, origr_ra %p new ra %lx\n", sara, ri->ret_addr, *sara);
1410                 }
1411
1412                 add_rp_inst (ri);
1413         }
1414         else {
1415                 DBPRINTF ("WARNING: missed retprobe %p\n", rp->kp.addr);
1416                 rp->nmissed++;
1417         }
1418 }
1419
1420
1421 int asm_init_module_dependencies()
1422 {
1423         INIT_MOD_DEP_VAR(module_alloc, module_alloc);
1424         INIT_MOD_DEP_VAR(module_free, module_free);
1425         INIT_MOD_DEP_VAR(fixup_exception, fixup_exception);
1426 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 23)
1427 # error this kernel version has no text_poke function which is necessaryf for x86 ach!!!
1428 #else
1429         INIT_MOD_DEP_VAR(text_poke, text_poke);
1430 #endif
1431         INIT_MOD_DEP_VAR(show_registers, show_registers);
1432 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_PM)
1433         INIT_MOD_DEP_VAR(freeze_processes, freeze_processes);
1434         INIT_MOD_DEP_VAR(thaw_processes, thaw_processes);
1435 #endif
1436
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 int __init arch_init_kprobes (void)
1441 {
1442         if (arch_init_module_dependencies())
1443         {
1444                 DBPRINTF ("Unable to init module dependencies\n");
1445                 return -1;
1446         }
1447
1448         return register_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
1449 }
1450
1451 void __exit dbi_arch_exit_kprobes (void)
1452 {
1453         unregister_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
1454 }
1455
1456 //EXPORT_SYMBOL_GPL (dbi_arch_uprobe_return);
1457 //EXPORT_SYMBOL_GPL (dbi_arch_exit_kprobes);