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 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 EXPORT_SYMBOL_GPL(can_boost);
 300
 301 /*
 302  * returns non-zero if opcode modifies the interrupt flag.
 303  */
 304 static int is_IF_modifier (kprobe_opcode_t opcode)
 305 {
 306         switch (opcode)
 307         {
 308                 case 0xfa:              /* cli */
 309                 case 0xfb:              /* sti */
 310                 case 0xcf:              /* iret/iretd */
 311                 case 0x9d:              /* popf/popfd */
 312                         return 1;
 313         }
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 int arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p, struct slot_manager *sm)
 318 {
 319         kprobe_opcode_t insns[KPROBES_TRAMP_LEN];
 320
 321         int ret = 0;
 322
 323         if ((unsigned long) p->addr & 0x01)
 324         {
 325                 DBPRINTF ("Attempt to register kprobe at an unaligned address\n");
 326                 //ret = -EINVAL;
 327         }
 328
 329
 330         if (!ret)
 331         {
 332                 kprobe_opcode_t insn[MAX_INSN_SIZE];
 333                 struct arch_specific_insn ainsn;
 334                 /* insn: must be on special executable page on i386. */
 335                 p->ainsn.insn = alloc_insn_slot(sm);
 336                 if (!p->ainsn.insn)
 337                         return -ENOMEM;
 338                 memcpy (insn, p->addr, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 339                 ainsn.insn = insn;
 340                 ret = arch_check_insn (&ainsn);
 341                 if (!ret)
 342                 {
 343                         p->opcode = *p->addr;
 344                 }
 345
 346                 if (can_boost (p->addr))
 347                         p->ainsn.boostable = 0;
 348                 else
 349                         p->ainsn.boostable = -1;
 350                 memcpy (p->ainsn.insn, insn, MAX_INSN_SIZE * sizeof (kprobe_opcode_t));
 351         }
 352         else
 353         {
 354                 free_insn_slot(sm, p->ainsn.insn);
 355         }
 356
 357         return ret;
 358 }
 359
 360 void prepare_singlestep (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 361 {
 362         if(p->ss_addr)
 363         {
 364                 regs->EREG (ip) = (unsigned long)p->ss_addr;
 365                 p->ss_addr = NULL;
 366         }
 367         else
 368         {
 369                 regs->EREG (flags) |= TF_MASK;
 370                 regs->EREG (flags) &= ~IF_MASK;
 371                 /*single step inline if the instruction is an int3 */
 372                 if (p->opcode == BREAKPOINT_INSTRUCTION){
 373                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->addr;
 374                         //printk("break_insn!!!\n");
 375                 }
 376                 else
 377                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 378         }
 379 }
 380 EXPORT_SYMBOL_GPL(prepare_singlestep);
 381
 382 void save_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb, struct kprobe *cur_p)
 383 {
 384         if (kcb->prev_kprobe.kp != NULL)
 385         {
 386                 panic("no space to save new probe[]: task = %d/%s, prev %p, current %p, new %p,",
 387                                 current->pid, current->comm, kcb->prev_kprobe.kp->addr,
 388                                 kprobe_running()->addr, cur_p->addr);
 389         }
 390
 391
 392         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
 393         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
 394
 395 }
 396
 397 void restore_previous_kprobe (struct kprobe_ctlblk *kcb)
 398 {
 399         __get_cpu_var (current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
 400         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
 401         kcb->prev_kprobe.kp = NULL;
 402         kcb->prev_kprobe.status = 0;
 403 }
 404
 405 void set_current_kprobe (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 406 {
 407         __get_cpu_var (current_kprobe) = p;
 408         DBPRINTF ("set_current_kprobe[]: p=%p addr=%p\n", p, p->addr);
 409         kcb->kprobe_saved_eflags = kcb->kprobe_old_eflags = (regs->EREG (flags) & (TF_MASK | IF_MASK));
 410         if (is_IF_modifier (p->opcode))
 411                 kcb->kprobe_saved_eflags &= ~IF_MASK;
 412 }
 413
 414 int kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
 415 {
 416         struct kprobe *p = 0;
 417         int ret = 0, reenter = 0;
 418         kprobe_opcode_t *addr = NULL;
 419         struct kprobe_ctlblk *kcb;
 420 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 421         int swap_oops_in_progress;
 422 #endif
 423
 424         /* We're in an interrupt, but this is clear and BUG()-safe. */
 425         addr = (kprobe_opcode_t *) (regs->EREG (ip) - sizeof (kprobe_opcode_t));
 426         DBPRINTF ("KPROBE: regs->eip = 0x%lx addr = 0x%p\n", regs->EREG (ip), addr);
 427 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 428         // oops_in_progress used to avoid BUG() messages that slow down kprobe_handler() execution
 429         swap_oops_in_progress = oops_in_progress;
 430         oops_in_progress = 1;
 431 #endif
 432         preempt_disable ();
 433
 434         kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 435
 436         /* Check we're not actually recursing */
 437         if (kprobe_running()) {
 438                 p = get_kprobe(addr);
 439                 if (p) {
 440                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS && *p->ainsn.insn == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 441                                 regs->EREG(flags) &= ~TF_MASK;
 442                                 regs->EREG(flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
 443                                 goto no_kprobe;
 444                         }
 445
 446
 447                         /* We have reentered the kprobe_handler(), since
 448                          * another probe was hit while within the handler.
 449                          * We here save the original kprobes variables and
 450                          * just single step on the instruction of the new probe
 451                          * without calling any user handlers.
 452                          */
 453                         save_previous_kprobe (kcb, p);
 454                         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 455                         kprobes_inc_nmissed_count (p);
 456                         prepare_singlestep (p, regs);
 457                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 458                         // FIXME should we enable preemption here??...
 459                         //preempt_enable_no_resched ();
 460 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 461                         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 462 #endif
 463                         return 1;
 464                 } else {
 465                         if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 466                                 /* The breakpoint instruction was removed by
 467                                  * another cpu right after we hit, no further
 468                                  * handling of this interrupt is appropriate
 469                                  */
 470                                 regs->EREG(ip) -= sizeof(kprobe_opcode_t);
 471                                 ret = 1;
 472                                 goto no_kprobe;
 473                         }
 474
 475                         p = __get_cpu_var(current_kprobe);
 476                         if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs))
 477                                 goto ss_probe;
 478
 479                         goto no_kprobe;
 480                 }
 481         }
 482
 483         DBPRINTF ("get_kprobe %p", addr);
 484         if (!p)
 485                 p = get_kprobe(addr);
 486
 487         if (!p) {
 488                 if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 489                         /*
 490                          * The breakpoint instruction was removed right
 491                          * after we hit it.  Another cpu has removed
 492                          * either a probepoint or a debugger breakpoint
 493                          * at this address.  In either case, no further
 494                          * handling of this interrupt is appropriate.
 495                          * Back up over the (now missing) int3 and run
 496                          * the original instruction.
 497                          */
 498                         regs->EREG(ip) -= sizeof(kprobe_opcode_t);
 499                         ret = 1;
 500                 }
 501
 502                 if (!p) {
 503                         /* Not one of ours: let kernel handle it */
 504                         DBPRINTF ("no_kprobe");
 505                         goto no_kprobe;
 506                 }
 507         }
 508
 509         set_current_kprobe (p, regs, kcb);
 510
 511         if(!reenter)
 512                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
 513
 514         if (p->pre_handler)
 515                 ret = p->pre_handler(p, regs);
 516
 517         if (ret)
 518         {
 519                 if (ret == 2) { // we have alreadyc called the handler, so just single step the instruction
 520                         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 2");
 521                         goto ss_probe;
 522                 }
 523                 DBPRINTF ("p->pre_handler[] 1");
 524                 // FIXME should we enable preemption here??...
 525                 //preempt_enable_no_resched ();
 526 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 527                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 528 #endif
 529                 /* handler has already set things up, so skip ss setup */
 530                 return 1;
 531         }
 532         DBPRINTF ("p->pre_handler[] 0");
 533
 534 ss_probe:
 535         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
 536         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);
 537
 538 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PM)
 539         if (p->ainsn.boostable == 1 && !p->post_handler)
 540         {
 541                 /* Boost up -- we can execute copied instructions directly */
 542                 reset_current_kprobe ();
 543                 regs->EREG (ip) = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 544                 preempt_enable_no_resched ();
 545 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 546                 oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 547 #endif
 548                 return 1;
 549         }
 550 #endif // !CONFIG_PREEMPT
 551         prepare_singlestep (p, regs);
 552         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
 553         // FIXME should we enable preemption here??...
 554         //preempt_enable_no_resched ();
 555 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 556         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 557 #endif
 558         return 1;
 559
 560 no_kprobe:
 561
 562         preempt_enable_no_resched ();
 563 #ifdef SUPRESS_BUG_MESSAGES
 564         oops_in_progress = swap_oops_in_progress;
 565 #endif
 566         return ret;
 567 }
 568
 569 int setjmp_pre_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 570 {
 571         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 572         kprobe_pre_entry_handler_t pre_entry;
 573         entry_point_t entry;
 574
 575         unsigned long addr, args[6];
 576         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 577
 578         DBPRINTF ("setjmp_pre_handler %p:%d", p->addr, p->tgid);
 579         pre_entry = (kprobe_pre_entry_handler_t) jp->pre_entry;
 580         entry = (entry_point_t) jp->entry;
 581
 582         /* handle __switch_to probe */
 583         if ((p->addr == sched_addr) && sched_rp) {
 584                 /* FIXME: Actually 2nd parameter is not used for x86 */
 585                 patch_suspended_task(sched_rp, (struct task_struct *)regs->dx, regs);
 586         }
 587
 588         kcb->jprobe_saved_regs = *regs;
 589         kcb->jprobe_saved_esp = &regs->EREG(sp);
 590         addr = (unsigned long)(kcb->jprobe_saved_esp);
 591
 592         /* TBD: As Linus pointed out, gcc assumes that the callee
 593          * owns the argument space and could overwrite it, e.g.
 594          * tailcall optimization. So, to be absolutely safe
 595          * we also save and restore enough stack bytes to cover
 596          * the argument area. */
 597         memcpy(kcb->jprobes_stack, (kprobe_opcode_t *)addr, MIN_STACK_SIZE (addr));
 598         regs->EREG(flags) &= ~IF_MASK;
 599 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2, 6, 18)
 600         trace_hardirqs_off();
 601 #endif
 602         if (pre_entry)
 603                 p->ss_addr = pre_entry(jp->priv_arg, regs);
 604
 605         regs->EREG(ip) = (unsigned long)(jp->entry);
 606
 607         return 1;
 608 }
 609
 610 void dbi_jprobe_return (void)
 611 {
 612         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 613
 614         asm volatile("       xchgl   %%ebx,%%esp     \n"
 615                         "       int3                    \n"
 616                         "       .globl dbi_jprobe_return_end    \n"
 617                         "       dbi_jprobe_return_end:  \n"
 618                         "       nop                     \n"::"b" (kcb->jprobe_saved_esp):"memory");
 619 }
 620
 621 void arch_ujprobe_return(void)
 622 {
 623 }
 624
 625 /*
 626  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
 627  * instruction whose first byte has been replaced by the "int 3"
 628  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
 629  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
 630  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
 631  * copy is p->ainsn.insn.
 632  *
 633  * This function prepares to return from the post-single-step
 634  * interrupt.  We have to fix up the stack as follows:
 635  *
 636  * 0) Except in the case of absolute or indirect jump or call instructions,
 637  * the new eip is relative to the copied instruction.  We need to make
 638  * it relative to the original instruction.
 639  *
 640  * 1) If the single-stepped instruction was pushfl, then the TF and IF
 641  * flags are set in the just-pushed eflags, and may need to be cleared.
 642  *
 643  * 2) If the single-stepped instruction was a call, the return address
 644  * that is atop the stack is the address following the copied instruction.
 645  * We need to make it the address following the original instruction.
 646  *
 647  * This function also checks instruction size for preparing direct execution.
 648  */
 649 static void resume_execution (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 650 {
 651         unsigned long *tos, tos_dword = 0;
 652         unsigned long copy_eip = (unsigned long) p->ainsn.insn;
 653         unsigned long orig_eip = (unsigned long) p->addr;
 654         kprobe_opcode_t insns[2];
 655
 656         regs->EREG (flags) &= ~TF_MASK;
 657
 658         tos = (unsigned long *)&regs->EREG(sp);
 659         insns[0] = p->ainsn.insn[0];
 660         insns[1] = p->ainsn.insn[1];
 661
 662         switch (insns[0])
 663         {
 664                 case 0x9c:              /* pushfl */
 665                         *tos &= ~(TF_MASK | IF_MASK);
 666                         *tos |= kcb->kprobe_old_eflags;
 667                         break;
 668                 case 0xc2:              /* iret/ret/lret */
 669                 case 0xc3:
 670                 case 0xca:
 671                 case 0xcb:
 672                 case 0xcf:
 673                 case 0xea:              /* jmp absolute -- eip is correct */
 674                         /* eip is already adjusted, no more changes required */
 675                         p->ainsn.boostable = 1;
 676                         goto no_change;
 677                 case 0xe8:              /* call relative - Fix return addr */
 678                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 679                         break;
 680                 case 0x9a:              /* call absolute -- same as call absolute, indirect */
 681                         *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 682                         goto no_change;
 683                 case 0xff:
 684                         if ((insns[1] & 0x30) == 0x10)
 685                         {
 686                                 /*
 687                                  * call absolute, indirect
 688                                  * Fix return addr; eip is correct.
 689                                  * But this is not boostable
 690                                  */
 691                                 *tos = orig_eip + (*tos - copy_eip);
 692                                 goto no_change;
 693                         }
 694                         else if (((insns[1] & 0x31) == 0x20) || /* jmp near, absolute indirect */
 695                                         ((insns[1] & 0x31) == 0x21))
 696                         {               /* jmp far, absolute indirect */
 697                                 /* eip is correct. And this is boostable */
 698                                 p->ainsn.boostable = 1;
 699                                 goto no_change;
 700                         }
 701                 default:
 702                         break;
 703         }
 704
 705         if (p->ainsn.boostable == 0)
 706         {
 707                 if ((regs->EREG (ip) > copy_eip) && (regs->EREG (ip) - copy_eip) + 5 < MAX_INSN_SIZE)
 708                 {
 709                         /*
 710                          * These instructions can be executed directly if it
 711                          * jumps back to correct address.
 712                          */
 713                         set_jmp_op((void *)regs->EREG(ip), (void *)orig_eip + (regs->EREG(ip) - copy_eip));
 714                         p->ainsn.boostable = 1;
 715                 }
 716                 else
 717                 {
 718                         p->ainsn.boostable = -1;
 719                 }
 720         }
 721
 722         regs->EREG (ip) = orig_eip + (regs->EREG (ip) - copy_eip);
 723
 724 no_change:
 725         return;
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Interrupts are disabled on entry as trap1 is an interrupt gate and they
 730  * remain disabled thoroughout this function.
 731  */
 732 static int post_kprobe_handler (struct pt_regs *regs)
 733 {
 734         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
 735         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 736
 737         if (!cur)
 738                 return 0;
 739         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler)
 740         {
 741                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
 742                 cur->post_handler (cur, regs, 0);
 743         }
 744
 745         resume_execution (cur, regs, kcb);
 746         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_saved_eflags;
 747 #ifndef CONFIG_X86
 748         trace_hardirqs_fixup_flags (regs->EREG (flags));
 749 #endif // CONFIG_X86
 750         /*Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
 751         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
 752         {
 753                 restore_previous_kprobe (kcb);
 754                 goto out;
 755         }
 756         reset_current_kprobe ();
 757 out:
 758         preempt_enable_no_resched ();
 759
 760         /*
 761          * if somebody else is singlestepping across a probe point, eflags
 762          * will have TF set, in which case, continue the remaining processing
 763          * of do_debug, as if this is not a probe hit.
 764          */
 765         if (regs->EREG (flags) & TF_MASK)
 766                 return 0;
 767
 768         return 1;
 769 }
 770
 771 int kprobe_fault_handler (struct pt_regs *regs, int trapnr)
 772 {
 773         struct kprobe *cur = kprobe_running ();
 774         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 775
 776         switch (kcb->kprobe_status)
 777         {
 778                 case KPROBE_HIT_SS:
 779                 case KPROBE_REENTER:
 780                         /*
 781                          * We are here because the instruction being single
 782                          * stepped caused a page fault. We reset the current
 783                          * kprobe and the eip points back to the probe address
 784                          * and allow the page fault handler to continue as a
 785                          * normal page fault.
 786                          */
 787                         regs->EREG (ip) = (unsigned long) cur->addr;
 788                         regs->EREG (flags) |= kcb->kprobe_old_eflags;
 789                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
 790                                 restore_previous_kprobe (kcb);
 791                         else
 792                                 reset_current_kprobe ();
 793                         preempt_enable_no_resched ();
 794                         break;
 795                 case KPROBE_HIT_ACTIVE:
 796                 case KPROBE_HIT_SSDONE:
 797                         /*
 798                          * We increment the nmissed count for accounting,
 799                          * we can also use npre/npostfault count for accouting
 800                          * these specific fault cases.
 801                          */
 802                         kprobes_inc_nmissed_count (cur);
 803
 804                         /*
 805                          * We come here because instructions in the pre/post
 806                          * handler caused the page_fault, this could happen
 807                          * if handler tries to access user space by
 808                          * copy_from_user(), get_user() etc. Let the
 809                          * user-specified handler try to fix it first.
 810                          */
 811                         if (cur->fault_handler && cur->fault_handler (cur, regs, trapnr))
 812                                 return 1;
 813
 814                         /*
 815                          * In case the user-specified fault handler returned
 816                          * zero, try to fix up.
 817                          */
 818                         if (fixup_exception (regs))
 819                                 return 1;
 820
 821                         /*
 822                          * fixup_exception() could not handle it,
 823                          * Let do_page_fault() fix it.
 824                          */
 825                         break;
 826                 default:
 827                         break;
 828         }
 829         return 0;
 830 }
 831
 832 int kprobe_exceptions_notify (struct notifier_block *self, unsigned long val, void *data)
 833 {
 834         struct die_args *args = (struct die_args *) data;
 835         int ret = NOTIFY_DONE;
 836
 837         DBPRINTF ("val = %ld, data = 0x%X", val, (unsigned int) data);
 838
 839         if (args->regs && user_mode_vm(args->regs))
 840                 return ret;
 841
 842         DBPRINTF ("switch (val) %lu %d %d", val, DIE_INT3, DIE_TRAP);
 843         switch (val)
 844         {
 845 #ifdef CONFIG_KPROBES
 846                 case DIE_INT3:
 847 #else
 848                 case DIE_TRAP:
 849 #endif
 850                         DBPRINTF ("before kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
 851                         if (kprobe_handler (args->regs))
 852                                 ret = NOTIFY_STOP;
 853                         DBPRINTF ("after kprobe_handler ret=%d %p", ret, args->regs);
 854                         break;
 855                 case DIE_DEBUG:
 856                         if (post_kprobe_handler (args->regs))
 857                                 ret = NOTIFY_STOP;
 858                         break;
 859                 case DIE_GPF:
 860                         // kprobe_running() needs smp_processor_id()
 861                         preempt_disable ();
 862                         if (kprobe_running () && kprobe_fault_handler (args->regs, args->trapnr))
 863                                 ret = NOTIFY_STOP;
 864                         preempt_enable ();
 865                         break;
 866                 default:
 867                         break;
 868         }
 869         DBPRINTF ("ret=%d", ret);
 870         /* if(ret == NOTIFY_STOP) */
 871         /*      handled_exceptions++; */
 872
 873         return ret;
 874 }
 875
 876 static struct notifier_block kprobe_exceptions_nb = {
 877         .notifier_call = kprobe_exceptions_notify,
 878         .priority = INT_MAX
 879 };
 880
 881 int longjmp_break_handler (struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 882 {
 883         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk ();
 884         u8 *addr = (u8 *) (regs->EREG (ip) - 1);
 885         unsigned long stack_addr = (unsigned long) (kcb->jprobe_saved_esp);
 886         struct jprobe *jp = container_of (p, struct jprobe, kp);
 887
 888         DBPRINTF ("p = %p\n", p);
 889
 890         if ((addr > (u8 *) dbi_jprobe_return) && (addr < (u8 *) dbi_jprobe_return_end))
 891         {
 892                 if ((unsigned long *)(&regs->EREG(sp)) != kcb->jprobe_saved_esp)
 893                 {
 894                         struct pt_regs *saved_regs = &kcb->jprobe_saved_regs;
 895                         printk ("current esp %p does not match saved esp %p\n", &regs->EREG (sp), kcb->jprobe_saved_esp);
 896                         printk ("Saved registers for jprobe %p\n", jp);
 897                         show_registers (saved_regs);
 898                         printk ("Current registers\n");
 899                         show_registers (regs);
 900                         panic("BUG");
 901                         //BUG ();
 902                 }
 903                 *regs = kcb->jprobe_saved_regs;
 904                 memcpy ((kprobe_opcode_t *) stack_addr, kcb->jprobes_stack, MIN_STACK_SIZE (stack_addr));
 905                 preempt_enable_no_resched ();
 906                 return 1;
 907         }
 908 }
 909
 910 void arch_arm_kprobe (struct kprobe *p)
 911 {
 912         text_poke (p->addr, ((unsigned char[])
 913                                 {BREAKPOINT_INSTRUCTION}), 1);
 914 }
 915
 916 void arch_disarm_kprobe (struct kprobe *p)
 917 {
 918         text_poke (p->addr, &p->opcode, 1);
 919 }
 920
 921 static __used void *trampoline_probe_handler_x86(struct pt_regs *regs)
 922 {
 923         return (void *)trampoline_probe_handler(NULL, regs);
 924 }
 925
 926 void arch_prepare_kretprobe(struct kretprobe_instance *ri, struct pt_regs *regs)
 927 {
 928         unsigned long *sara = (unsigned long *)&regs->EREG(sp);
 929         ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *)*sara;
 930         ri->sp = regs->EREG(sp);
 931
 932         /* Replace the return addr with trampoline addr */
 933         *sara = (unsigned long)&kretprobe_trampoline;
 934 }
 935
 936 int arch_init_module_deps()
 937 {
 938         INIT_MOD_DEP_VAR(module_alloc, module_alloc);
 939         INIT_MOD_DEP_VAR(module_free, module_free);
 940         INIT_MOD_DEP_VAR(fixup_exception, fixup_exception);
 941 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 23)
 942 # error this kernel version has no text_poke function which is necessaryf for x86 ach!!!
 943 #else
 944         INIT_MOD_DEP_VAR(text_poke, text_poke);
 945 #endif
 946         INIT_MOD_DEP_VAR(show_registers, show_registers);
 947 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_PM)
 948         INIT_MOD_DEP_VAR(freeze_processes, freeze_processes);
 949         INIT_MOD_DEP_VAR(thaw_processes, thaw_processes);
 950 #endif
 951
 952         return 0;
 953 }
 954
 955 int arch_init_kprobes(void)
 956 {
 957         return register_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
 958 }
 959
 960 void arch_exit_kprobes(void)
 961 {
 962         unregister_die_notifier (&kprobe_exceptions_nb);
 963 }