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 #define SUPRESS_BUG_MESSAGES
  59
  60 extern struct kprobe * per_cpu__current_kprobe;
  61
  62 extern struct kprobe * per_cpu__current_kprobe;
  63
  64 extern struct kprobe * current_kprobe;
  65
  66 #define SAVE_REGS_STRING                \
  67         /* Skip cs, ip, orig_ax. */     \
  68         "       subq $24, %rsp\n"       \
  69         "       pushq %rdi\n"           \
  70         "       pushq %rsi\n"           \
  71         "       pushq %rdx\n"           \
  72         "       pushq %rcx\n"           \
  73         "       pushq %rax\n"           \
  74         "       pushq %r8\n"            \
  75         "       pushq %r9\n"            \
  76         "       pushq %r10\n"           \
  77         "       pushq %r11\n"           \
  78         "       pushq %rbx\n"           \
  79         "       pushq %rbp\n"           \
  80         "       pushq %r12\n"           \
  81         "       pushq %r13\n"           \
  82         "       pushq %r14\n"           \
  83         "       pushq %r15\n"
  84 #define RESTORE_REGS_STRING             \
  85         "       popq %r15\n"            \
  86         "       popq %r14\n"            \
  87         "       popq %r13\n"            \
  88         "       popq %r12\n"            \
  89         "       popq %rbp\n"            \
  90         "       popq %rbx\n"            \
  91         "       popq %r11\n"            \
  92         "       popq %r10\n"            \
  93         "       popq %r9\n"             \
  94         "       popq %r8\n"             \
  95         "       popq %rax\n"            \
  96         "       popq %rcx\n"            \
  97         "       popq %rdx\n"            \
  98         "       popq %rsi\n"            \
  99         "       popq %rdi\n"            \
 100         /* Skip orig_ax, ip, cs */      \
 101         "       addq $24, %rsp\n"
 102
 103 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(module_alloc, void *, unsigned long size);
 104 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(module_free, void, struct module *mod, void *module_region);
 105 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(fixup_exception, int, struct pt_regs * regs);
 106
 107 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(freeze_processes, int, void);
 108 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(thaw_processes, void, void);
 109
 110 #if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 26))
 111 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(text_poke, void, void *addr, unsigned char *opcode, int len);
 112 #else
 113 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(text_poke, void *, void *addr, const void *opcode, size_t len);
 114 #endif
 115 DECLARE_MOD_FUNC_DEP(show_registers, void, struct pt_regs * regs);
 116
 117 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (module_alloc, void *, unsigned long size)
 118 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (module_alloc, size)
 119
 120 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (module_free, void, struct module *mod, void *module_region)
 121 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (module_free, mod, module_region)
 122
 123 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER (fixup_exception, int, struct pt_regs * regs)
 124 IMP_MOD_DEP_WRAPPER (fixup_exception, regs)
 125
 126 #if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 26))
 127 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, \
 128                         void, void *addr, unsigned char *opcode, int len)
 129 #else
 130 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, \
 131                         void *, void *addr, const void *opcode, size_t len)
 132 #endif
 133 IMP_MOD_DEP_WRAPPER(text_poke, addr, opcode, len)
 134
 135 DECLARE_MOD_DEP_WRAPPER(show_registers, void, struct pt_regs * regs)
 136 IMP_MOD_DEP_WRAPPER(show_registers, regs)
 137
 138 /*
 139  * Function return probe trampoline:
 140  *      - init_kprobes() establishes a probepoint here
 141  *      - When the probed function returns, this probe
 142  *        causes the handlers to fire
 143  */
 144 static __used void kretprobe_trampoline_holder(void)
 145 {
 146         asm volatile(".global kretprobe_trampoline\n"
 147                         "kretprobe_trampoline:\n"
 148                         "       pushf\n"
 149                         /* skip cs, eip, orig_eax */
 150                         "       subl $12, %esp\n"
 151                         "       pushl %fs\n"
 152                         "       pushl %ds\n"
 153                         "       pushl %es\n"
 154                         "       pushl %eax\n"
 155                         "       pushl %ebp\n"
 156                         "       pushl %edi\n"
 157                         "       pushl %esi\n"
 158                         "       pushl %edx\n"
 159                         "       pushl %ecx\n"
 160                         "       pushl %ebx\n"
 161                         "       movl %esp, %eax\n"
 162                         "       call trampoline_probe_handler_x86\n"
 163                         /* move eflags to cs */
 164                         "       movl 52(%esp), %edx\n"
 165                         "       movl %edx, 48(%esp)\n"
 166                         /* save true return address on eflags */
 167                         "       movl %eax, 52(%esp)\n"
 168                         "       popl %ebx\n" ""
 169                         "       popl %ecx\n"
 170                         "       popl %edx\n"
 171                         "       popl %esi\n"
 172                         "       popl %edi\n"
 173                         "       popl %ebp\n"
 174                         "       popl %eax\n"
 175                         /* skip eip, orig_eax, es, ds, fs */
 176                         "       addl $20, %esp\n"
 177                         "       popf\n"
 178                         "       ret\n");
 179 }
 180
 181 void kretprobe_trampoline(void);
 182
 183 struct kprobe trampoline_p =
 184 {
 185         .addr = (kprobe_opcode_t *) & kretprobe_trampoline,
 186         .pre_handler = trampoline_probe_handler
 187 };
 188
 189 /* insert a jmp code */
 190 static __always_inline void set_jmp_op (void *from, void *to)
 191 {
 192         struct __arch_jmp_op
 193         {
 194                 char op;
 195                 long raddr;
 196         } __attribute__ ((packed)) * jop;
 197         jop = (struct __arch_jmp_op *) from;
 198         jop->raddr = (long) (to) - ((long) (from) + 5);
 199         jop->op = RELATIVEJUMP_INSTRUCTION;
 200 }
 201
 202 static void set_user_jmp_op (void *from, void *to)
 203 {
 204         struct __arch_jmp_op
 205         {
 206                 char op;
 207                 long raddr;
 208         } __attribute__ ((packed)) jop;
 209         //jop = (struct __arch_jmp_op *) from;
 210         jop.raddr = (long) (to) - ((long) (from) + 5);
 211         jop.op = RELATIVEJUMP_INSTRUCTION;
 212         if (!write_proc_vm_atomic (current, (unsigned long)from, &jop, sizeof(jop)))
 213                 panic ("failed to write jump opcode to user space %p!\n", from);
 214 }
 215
 216 /*
 217  * returns non-zero if opcodes can be boosted.
 218  */
 219 static __always_inline int can_boost (kprobe_opcode_t * opcodes)
 220 {
 221 #define W(row,b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,ba,bb,bc,bd,be,bf)                \
 222         (((b0##UL << 0x0)|(b1##UL << 0x1)|(b2##UL << 0x2)|(b3##UL << 0x3) |   \
 223           (b4##UL << 0x4)|(b5##UL << 0x5)|(b6##UL << 0x6)|(b7##UL << 0x7) |   \
 224           (b8##UL << 0x8)|(b9##UL << 0x9)|(ba##UL << 0xa)|(bb##UL << 0xb) |   \
 225           (bc##UL << 0xc)|(bd##UL << 0xd)|(be##UL << 0xe)|(bf##UL << 0xf))    \
 226          << (row % 32))
 227         /*
 228          * Undefined/reserved opcodes, conditional jump, Opcode Extension
 229          * Groups, and some special opcodes can not be boost.
 230          */
 231         static const unsigned long twobyte_is_boostable[256 / 32] = {
 232                 /*      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f         */
 233                 /*      -------------------------------         */
 234                 W (0x00, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 00 */
 235                         W (0x10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 10 */
 236                 W (0x20, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 20 */
 237                         W (0x30, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 30 */
 238                 W (0x40, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) |      /* 40 */
 239                         W (0x50, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0),       /* 50 */
 240                 W (0x60, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1) |      /* 60 */
 241                         W (0x70, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1),       /* 70 */
 242                 W (0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) |      /* 80 */
 243                         W (0x90, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1),       /* 90 */
 244                 W (0xa0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) |      /* a0 */
 245                         W (0xb0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1),       /* b0 */
 246                 W (0xc0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) |      /* c0 */
 247                         W (0xd0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1),       /* d0 */
 248                 W (0xe0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) |      /* e0 */
 249                         W (0xf0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0)        /* f0 */
 250                         /*      -------------------------------         */
 251                         /*      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f         */
 252         };
 253 #undef W
 254         kprobe_opcode_t opcode;
 255         kprobe_opcode_t *orig_opcodes = opcodes;
 256 retry:
 257         if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
 258                 return 0;
 259         opcode = *(opcodes++);
 260
 261         /* 2nd-byte opcode */
 262         if (opcode == 0x0f)
 263         {
 264                 if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
 265                         return 0;
 266                 return test_bit (*opcodes, twobyte_is_boostable);
 267         }
 268
 269         switch (opcode & 0xf0)
 270         {
 271                 case 0x60:
 272                         if (0x63 < opcode && opcode < 0x67)
 273                                 goto retry;     /* prefixes */
 274                         /* can't boost Address-size override and bound */
 275                         return (opcode != 0x62 && opcode != 0x67);
 276                 case 0x70:
 277                         return 0;       /* can't boost conditional jump */
 278                 case 0xc0:
 279                         /* can't boost software-interruptions */
 280                         return (0xc1 < opcode && opcode < 0xcc) || opcode == 0xcf;
 281                 case 0xd0:
 282                         /* can boost AA* and XLAT */
 283                         return (opcode == 0xd4 || opcode == 0xd5 || opcode == 0xd7);
 284                 case 0xe0:
 285                         /* can boost in/out and absolute jmps */
 286                         return ((opcode & 0x04) || opcode == 0xea);
 287                 case 0xf0:
 288                         if ((opcode & 0x0c) == 0 && opcode != 0xf1)
 289                                 goto retry;     /* lock/rep(ne) prefix */
 290                         /* clear and set flags can be boost */
 291                         return (opcode == 0xf5 || (0xf7 < opcode && opcode < 0xfe));
 292                 default:
 293                         if (opcode == 0x26 || opcode == 0x36 || opcode == 0x3e)
 294                                 goto retry;     /* prefixes */
 295                         /* can't boost CS override and call */
 296                         return (opcode != 0x2e && opcode != 0x9a);
 297         }
 298 }
 299
 300 /*
 301  * returns non-zero if opcode modifies the interrupt flag.
 302  */
 303 static int is_IF_modifier (kprobe_opcode_t opcode)
 304 {
 305         switch (opcode)
 306         {
 307                 case 0xfa:              /* cli */
 308                 case 0xfb:              /* sti */
 309                 case 0xcf:              /* iret/iretd */
 310                 case 0x9d:              /* popf/popfd */
 311                         return 1;
 312         }
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 int arch_check_insn (struct arch_specific_insn *ainsn)
 317 {
 318         DBPRINTF("Warrning: arch_check_insn is not implemented for x86\n");
 319         return 0;
 320 }
 321
 322 int arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p, struct slot_manager *sm)
 323 {
 324         kprobe_opcode_t insns[KPROBES_TRAMP_LEN];
 325
 326         int ret = 0;
 327
 328         if ((unsigned long) p->addr & 0x01)
 329         {
 330                 DBPRINTF ("Attempt to register kprobe at an unaligned address\n");
 331                 //ret = -EINVAL;
 332         }
 333
 334
 335         if (!ret)
 336         {
 337                 kprobe_opcode_t insn[MAX_INSN_SIZE];
 338                 struct arch_specific_insn ainsn;
 339                 /* insn: must be on special executable page on i386. */
 340                 p->ainsn.insn = alloc_insn_slot(sm);
 341                 if (!p->ainsn.insn)
 342                         return -ENOMEM;
 343                 memcpy (insn, p->addr, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 344                 ainsn.insn = insn;
 345                 ret = arch_check_insn (&ainsn);
 346                 if (!ret)
 347                 {
 348                         p->opcode = *p->addr;
 349                 }
 350
 351                 if (can_boost (p->addr))
 352                         p->ainsn.boostable = 0;
 353                 else
 354                         p->ainsn.boostable = -1;
 355                 memcpy (p->ainsn.insn, insn, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 356         }
 357         else
 358         {
 359                 free_insn_slot(sm, p->ainsn.insn);
 360         }
 361
 362         return ret;
 363 }
 364
 365 void prepare_singlestep (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 366 {
 367         if(p->ss_addr)
 368         {
 369                 regs->EREG (ip) = (unsigned long)p->ss_addr;
 370                 p->ss_addr = NULL;
 371         }
 372         else
 373         {
 374                 regs->EREG (flags) |= TF_MASK;
 375                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 376                 /*single step inline if the instruction is an int3 */
 377                 if (p->opcode == BREAKPOINT_INSTRUCTION){
 378                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->addr;
 379                         //printk("break_insn!!!\n");
 380                 }
 381                 else
 382                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 383         }
 384 }
 385
 386
 387 void save_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb, struct kprobe *cur_p)
 388 {
 389         if (kcb->prev_kprobe.kp != NULL)
 390         {
 391                 panic("no space to save new probe[]: task = %d/%s, prev %p, current %p, new %p,",
 392                                 current->pid, current->comm, kcb->prev_kprobe.kp->addr,
 393                                 kprobe_running()->addr, cur_p->addr);
 394         }
 395
 396
 397         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
 398         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
 399
 400 }
 401
 402 void restore_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb)
 403 {
 404         __get_cpu_var (current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
 405         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
 406         kcb->prev_kprobe.kp = NULL;
 407         kcb->prev_kprobe.status = 0;
 408 }
 409
 410 void set_current_kprobe (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 411 {
 412         __get_cpu_var (current_kprobe) = p;
 413         DBPRINTF ("set_current_kprobe[]: p=%p addr=%p\n", p, p->addr);
 414         kcb->kprobe_saved_eflags = kcb->kprobe_old_eflags = (regs->EREG (flags) & (TF_MASK | IF_MASK));
 415         if (is_IF_modifier (p->opcode))
 416                 kcb->kprobe_saved_eflags &= ~IF_MASK;
 417 }
 418
 419 int kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
 420 {
 421         struct kprobe *p = 0;
 422         int ret = 0, reenter = 0;
 423         kprobe_opcode_t *addr = NULL;
 424         struct kprobe_ctlblk *kcb;
 425 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 426         int swap_oops_in_progress;
 427 #endif
 428
 429         /* We're in an interrupt, but this is clear and BUG()-safe. */
 430         addr = (kprobe_opcode_t *) (regs->EREG (ip) - sizeof (kprobe_opcode_t));
 431         DBPRINTF ("KPROBE: regs->eip = 0x%lx addr = 0x%p\n", regs->EREG (ip), addr);
 432 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 433         // oops_in_progress used to avoid BUG() messages that slow down kprobe_handler() execution
 434         swap_oops_in_progress = oops_in_progress;
 435         oops_in_progress = 1;
 436 #endif
 437         preempt_disable ();
 438
 439         kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 440
 441         /* Check we're not actually recursing */
 442         if (kprobe_running()) {
 443                 p = get_kprobe(addr);
 444                 if (p) {
 445                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS && *p->ainsn.insn == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 446                                 regs->EREG(flags) &= ~TF_MASK;
 447                                 regs->EREG(flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
 448                                 goto no_kprobe;
 449                         }
 450
 451
 452                         /* We have reentered the kprobe_handler(), since
 453                          * another probe was hit while within the handler.
 454                          * We here save the original kprobes variables and
 455                          * just single step on the instruction of the new probe
 456                          * without calling any user handlers.
 457                          */
 458                         save_previous_kprobe (kcb, p);
 459                         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 460                         kprobes_inc_nmissed_count (p);
 461                         prepare_singlestep (p, regs);
 462                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 463                         // FIXME should we enable preemption here??...
 464                         //preempt_enable_no_resched ();
 465 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 466                         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 467 #endif
 468                         return 1;
 469                 } else {
 470                         if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 471                                 /* The breakpoint instruction was removed by
 472                                  * another cpu right after we hit, no further
 473                                  * handling of this interrupt is appropriate
 474                                  */
 475                                 regs->EREG(ip) -= sizeof(kprobe_opcode_t);
 476                                 ret = 1;
 477                                 goto no_kprobe;
 478                         }
 479
 480                         p = __get_cpu_var(current_kprobe);
 481                         if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs))
 482                                 goto ss_probe;
 483
 484                         goto no_kprobe;
 485                 }
 486         }
 487
 488         DBPRINTF ("get_kprobe %p", addr);
 489         if (!p)
 490                 p = get_kprobe(addr);
 491
 492         if (!p) {
 493                 if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 494                         /*
 495                          * The breakpoint instruction was removed right
 496                          * after we hit it.  Another cpu has removed
 497                          * either a probepoint or a debugger breakpoint
 498                          * at this address.  In either case, no further
 499                          * handling of this interrupt is appropriate.
 500                          * Back up over the (now missing) int3 and run
 501                          * the original instruction.
 502                          */
 503                         regs->EREG(ip) -= sizeof(kprobe_opcode_t);
 504                         ret = 1;
 505                 }
 506
 507                 if (!p) {
 508                         /* Not one of ours: let kernel handle it */
 509                         DBPRINTF ("no_kprobe");
 510                         goto no_kprobe;
 511                 }
 512         }
 513
 514         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 515
 516         if(!reenter)
 517                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
 518
 519         if (p->pre_handler)
 520                 ret = p->pre_handler(p, regs);
 521
 522         if (ret)
 523         {
 524                 if (ret == 2) { // we have alreadyc called the handler, so just single step the instruction
 525                         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 2");
 526                         goto ss_probe;
 527                 }
 528                 DBPRINTF ("p->pre_handler[] 1");
 529                 // FIXME should we enable preemption here??...
 530                 //preempt_enable_no_resched ();
 531 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 532                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 533 #endif
 534                 /* handler has already set things up, so skip ss setup */
 535                 return 1;
 536         }
 537         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 0");
 538
 539 ss_probe:
 540         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
 541         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);
 542
 543 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PM)
 544         if (p->ainsn.boostable == 1 && !p->post_handler)
 545         {
 546                 /* Boost up -- we can execute copied instructions directly */
 547                 reset_current_kprobe ();
 548                 regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 549                 preempt_enable_no_resched ();
 550 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 551                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 552 #endif
 553                 return 1;
 554         }
 555 #endif // !CONFIG_PREEMPT
 556         prepare_singlestep (p, regs);
 557         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
 558         // FIXME should we enable preemption here??...
 559         //preempt_enable_no_resched ();
 560 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 561         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 562 #endif
 563         return 1;
 564
 565 no_kprobe:
 566
 567         preempt_enable_no_resched ();
 568 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 569         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 570 #endif
 571         return ret;
 572 }
 573
 574 int setjmp_pre_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 575 {
 576         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 577         kprobe_pre_entry_handler_t pre_entry;
 578         entry_point_t entry;
 579
 580         unsigned long addr, args[6];
 581         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 582
 583         DBPRINTF ("setjmp_pre_handler %p:%d", p->addr, p->tgid);
 584         pre_entry = (kprobe_pre_entry_handler_t) jp->pre_entry;
 585         entry = (entry_point_t) jp->entry;
 586
 587         /* handle __switch_to probe */
 588         if ((p->addr == sched_addr) && sched_rp) {
 589                 /* FIXME: Actually 2nd parameter is not used for x86 */
 590                 patch_suspended_task(sched_rp, (struct task_struct *)regs->dx, regs);
 591         }
 592
 593         kcb->jprobe_saved_regs = *regs;
 594         kcb->jprobe_saved_esp = &regs->EREG(sp);
 595         addr = (unsigned long)(kcb->jprobe_saved_esp);
 596
 597         /* TBD: As Linus pointed out, gcc assumes that the callee
 598          * owns the argument space and could overwrite it, e.g.
 599          * tailcall optimization. So, to be absolutely safe
 600          * we also save and restore enough stack bytes to cover
 601          * the argument area. */
 602         memcpy(kcb->jprobes_stack, (kprobe_opcode_t *)addr, MIN_STACK_SIZE (addr));
 603         regs->EREG(flags) &= ~IF_MASK;
 604 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 605         trace_hardirqs_off();
 606 #endif
 607         if (pre_entry)
 608                 p->ss_addr = pre_entry(jp->priv_arg, regs);
 609
 610         regs->EREG(ip) = (unsigned long)(jp->entry);
 611
 612         return 1;
 613 }
 614
 615 void dbi_jprobe_return (void)
 616 {
 617         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 618
 619         asm volatile("       xchgl   %%ebx,%%esp     \n"
 620                         "       int3                    \n"
 621                         "       .globl dbi_jprobe_return_end    \n"
 622                         "       dbi_jprobe_return_end:  \n"
 623                         "       nop                     \n"::"b" (kcb->jprobe_saved_esp):"memory");
 624 }
 625
 626 void arch_ujprobe_return(void)
 627 {
 628 }
 629
 630 /*
 631  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
 632  * instruction whose first byte has been replaced by the "int 3"
 633  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
 634  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
 635  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
 636  * copy is p->ainsn.insn.
 637  *
 638  * This function prepares to return from the post-single-step
 639  * interrupt.  We have to fix up the stack as follows:
 640  *
 641  * 0) Except in the case of absolute or indirect jump or call instructions,
 642  * the new eip is relative to the copied instruction.  We need to make
 643  * it relative to the original instruction.
 644  *
 645  * 1) If the single-stepped instruction was pushfl, then the TF and IF
 646  * flags are set in the just-pushed eflags, and may need to be cleared.
 647  *
 648  * 2) If the single-stepped instruction was a call, the return address
 649  * that is atop the stack is the address following the copied instruction.
 650  * We need to make it the address following the original instruction.
 651  *
 652  * This function also checks instruction size for preparing direct execution.
 653  */
 654 static void resume_execution (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 655 {
 656         unsigned long *tos, tos_dword = 0;
 657         unsigned long copy_eip = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 658         unsigned long orig_eip = (unsigned long) p->addr;
 659         kprobe_opcode_t insns[2];
 660
 661         regs->EREG (flags) &= ~TF_MASK;
 662
 663         tos = (unsigned long *)&regs->EREG(sp);
 664         insns[0] = p->ainsn.insn[0];
 665         insns[1] = p->ainsn.insn[1];
 666
 667         switch (insns[0])
 668         {
 669                 case 0x9c:              /* pushfl */
 670                         *tos &= ~(TF_MASK | IF_MASK);
 671                         *tos |= kcb->kprobe_old_eflags;
 672                         break;
 673                 case 0xc2:              /* iret/ret/lret */
 674                 case 0xc3:
 675                 case 0xca:
 676                 case 0xcb:
 677                 case 0xcf:
 678                 case 0xea:              /* jmp absolute -- eip is correct */
 679                         /* eip is already adjusted, no more changes required */
 680                         p->ainsn.boostable = 1;
 681                         goto no_change;
 682                 case 0xe8:              /* call relative - Fix return addr */
 683                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 684                         break;
 685                 case 0x9a:              /* call absolute -- same as call absolute, indirect */
 686                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 687                         goto no_change;
 688                 case 0xff:
 689                         if ((insns[1] & 0x30) == 0x10)
 690                         {
 691                                 /*
 692                                  * call absolute, indirect
 693                                  * Fix return addr; eip is correct.
 694                                  * But this is not boostable
 695                                  */
 696                                 *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 697                                 goto no_change;
 698                         }
 699                         else if (((insns[1] & 0x31) == 0x20) || /* jmp near, absolute indirect */
 700                                         ((insns[1] & 0x31) == 0x21))
 701                         {               /* jmp far, absolute indirect */
 702                                 /* eip is correct. And this is boostable */
 703                                 p->ainsn.boostable = 1;
 704                                 goto no_change;
 705                         }
 706                 default:
 707                         break;
 708         }
 709
 710         if (p->ainsn.boostable == 0)
 711         {
 712                 if ((regs->EREG (ip) > copy_eip) && (regs->EREG (ip) - copy_eip) + 5 < MAX_INSN_SIZE)
 713                 {
 714                         /*
 715                          * These instructions can be executed directly if it
 716                          * jumps back to correct address.
 717                          */
 718                         set_jmp_op((void *)regs->EREG(ip), (void *)orig_eip + (regs->EREG(ip) - copy_eip));
 719                         p->ainsn.boostable = 1;
 720                 }
 721                 else
 722                 {
 723                         p->ainsn.boostable = -1;
 724                 }
 725         }
 726
 727         regs->EREG (ip) = orig_eip + (regs->EREG (ip) - copy_eip);
 728
 729 no_change:
 730         return;
 731 }
 732
 733 /*
 734  * Interrupts are disabled on entry as trap1 is an interrupt gate and they
 735  * remain disabled thoroughout this function.
 736  */
 737 static int post_kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
 738 {
 739         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
 740         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 741
 742         if (!cur)
 743                 return 0;
 744         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler)
 745         {
 746                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
 747                 cur->post_handler (cur, regs, 0);
 748         }
 749
 750         resume_execution (cur, regs, kcb);
 751         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
 752 #ifndef CONFIG_X86
 753         trace_hardirqs_fixup_flags (regs->EREG (flags));
 754 #endif // CONFIG_X86
 755         /*Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
 756         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
 757         {
 758                 restore_previous_kprobe (kcb);
 759                 goto out;
 760         }
 761         reset_current_kprobe ();
 762 out:
 763         preempt_enable_no_resched ();
 764
 765         /*
 766          * if somebody else is singlestepping across a probe point, eflags
 767          * will have TF set, in which case, continue the remaining processing
 768          * of do_debug, as if this is not a probe hit.
 769          */
 770         if (regs->EREG (flags) & TF_MASK)
 771                 return 0;
 772
 773         return 1;
 774 }
 775
 776 int kprobe_fault_handler (struct pt_regs *regs, int trapnr)
 777 {
 778         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
 779         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 780
 781         switch (kcb->kprobe_status)
 782         {
 783                 case KPROBE_HIT_SS:
 784                 case KPROBE_REENTER:
 785                         /*
 786                          * We are here because the instruction being single
 787                          * stepped caused a page fault. We reset the current
 788                          * kprobe and the eip points back to the probe address
 789                          * and allow the page fault handler to continue as a
 790                          * normal page fault.
 791                          */
 792                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) cur->addr;
 793                         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_old_eflags;
 794                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
 795                                 restore_previous_kprobe (kcb);
 796                         else
 797                                 reset_current_kprobe ();
 798                         preempt_enable_no_resched ();
 799                         break;
 800                 case KPROBE_HIT_ACTIVE:
 801                 case KPROBE_HIT_SSDONE:
 802                         /*
 803                          * We increment the nmissed count for accounting,
 804                          * we can also use npre/npostfault count for accouting
 805                          * these specific fault cases.
 806                          */
 807                         kprobes_inc_nmissed_count (cur);
 808
 809                         /*
 810                          * We come here because instructions in the pre/post
 811                          * handler caused the page_fault, this could happen
 812                          * if handler tries to access user space by
 813                          * copy_from_user(), get_user() etc. Let the
 814                          * user-specified handler try to fix it first.
 815                          */
 816                         if (cur->fault_handler && cur->fault_handler (cur, regs, trapnr))
 817                                 return 1;
 818
 819                         /*
 820                          * In case the user-specified fault handler returned
 821                          * zero, try to fix up.
 822                          */
 823                         if (fixup_exception (regs))
 824                                 return 1;
 825
 826                         /*
 827                          * fixup_exception() could not handle it,
 828                          * Let do_page_fault() fix it.
 829                          */
 830                         break;
 831                 default:
 832                         break;
 833         }
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 int kprobe_exceptions_notify (struct notifier_block *self, unsigned long val, void *data)
 838 {
 839         struct die_args *args = (struct die_args *) data;
 840         int ret = NOTIFY_DONE;
 841
 842         DBPRINTF ("val = %ld, data = 0x%X", val, (unsigned int) data);
 843
 844         if (args->regs && user_mode_vm(args->regs))
 845                 return ret;
 846
 847         DBPRINTF ("switch (val) %lu %d %d", val, DIE_INT3, DIE_TRAP);
 848         switch (val)
 849         {
 850 #ifdef CONFIG_KPROBES
 851                 case DIE_INT3:
 852 #else
 853                 case DIE_TRAP:
 854 #endif
 855                         DBPRINTF ("before kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
 856                         if (kprobe_handler (args->regs))
 857                                 ret = NOTIFY_STOP;
 858                         DBPRINTF ("after kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
 859                         break;
 860                 case DIE_DEBUG:
 861                         if (post_kprobe_handler (args->regs))
 862                                 ret = NOTIFY_STOP;
 863                         break;
 864                 case DIE_GPF:
 865                         // kprobe_running() needs smp_processor_id()
 866                         preempt_disable ();
 867                         if (kprobe_running () && kprobe_fault_handler (args->regs, args->trapnr))
 868                                 ret = NOTIFY_STOP;
 869                         preempt_enable ();
 870                         break;
 871                 default:
 872                         break;
 873         }
 874         DBPRINTF ("ret=%d", ret);
 875         /* if(ret == NOTIFY_STOP) */
 876         /*      handled_exceptions++; */
 877
 878         return ret;
 879 }
 880
 881 static struct notifier_block kprobe_exceptions_nb = {
 882         .notifier_call = kprobe_exceptions_notify,
 883         .priority = INT_MAX
 884 };
 885
 886 int longjmp_break_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 887 {
 888         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 889         u8 *addr = (u8 *) (regs->EREG (ip) - 1);
 890         unsigned long stack_addr = (unsigned long) (kcb->jprobe_saved_esp);
 891         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 892
 893         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
 894
 895         if ((addr > (u8 *) dbi_jprobe_return) && (addr < (u8 *) dbi_jprobe_return_end))
 896         {
 897                 if ((unsigned long *)(&regs->EREG(sp)) != kcb->jprobe_saved_esp)
 898                 {
 899                         struct pt_regs *saved_regs = &kcb->jprobe_saved_regs;
 900                         printk ("current esp %p does not match saved esp %p\n", &regs->EREG (sp), kcb->jprobe_saved_esp);
 901                         printk ("Saved registers for jprobe %p\n", jp);
 902                         show_registers (saved_regs);
 903                         printk ("Current registers\n");
 904                         show_registers (regs);
 905                         panic("BUG");
 906                         //BUG ();
 907                 }
 908                 *regs = kcb->jprobe_saved_regs;
 909                 memcpy ((kprobe_opcode_t *) stack_addr, kcb->jprobes_stack, MIN_STACK_SIZE (stack_addr));
 910                 preempt_enable_no_resched ();
 911                 return 1;
 912         }
 913 }
 914
 915 void arch_arm_kprobe (struct kprobe *p)
 916 {
 917         text_poke (p->addr, ((unsigned char[])
 918                                 {BREAKPOINT_INSTRUCTION}), 1);
 919 }
 920
 921 void arch_disarm_kprobe (struct kprobe *p)
 922 {
 923         text_poke (p->addr, &p->opcode, 1);
 924 }
 925
 926 static __used void *trampoline_probe_handler_x86(struct pt_regs *regs)
 927 {
 928         return (void *)trampoline_probe_handler(NULL, regs);
 929 }
 930
 931 void arch_prepare_kretprobe(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
 932 {
 933         unsigned long *sara = (unsigned long *)&regs->EREG(sp);
 934         ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *)*sara;
 935         ri->sp = regs->EREG(sp);
 936
 937         /* Replace the return addr with trampoline addr */
 938         *sara = (unsigned long)&kretprobe_trampoline;
 939 }
 940
 941 int arch_init_module_deps()
 942 {
 943         INIT_MOD_DEP_VAR(module_alloc, module_alloc);
 944         INIT_MOD_DEP_VAR(module_free, module_free);
 945         INIT_MOD_DEP_VAR(fixup_exception, fixup_exception);
 946 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 23)
 947 # error this kernel version has no text_poke function which is necessaryf for x86 ach!!!
 948 #else
 949         INIT_MOD_DEP_VAR(text_poke, text_poke);
 950 #endif
 951         INIT_MOD_DEP_VAR(show_registers, show_registers);
 952 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_PM)
 953         INIT_MOD_DEP_VAR(freeze_processes, freeze_processes);
 954         INIT_MOD_DEP_VAR(thaw_processes, thaw_processes);
 955 #endif
 956
 957         return 0;
 958 }
 959
 960 int arch_init_kprobes(void)
 961 {
 962         return register_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
 963 }
 964
 965 void arch_exit_kprobes(void)
 966 {
 967         unregister_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
 968 }