kprobe/dbi_insn_slots.c

   1 /*
   2  *  Kernel Probes (KProbes)
   3  *  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/dbi_insn_slots.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, 2006-2012
  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  * 2012-2013    Vyacheslav Cherkashin <v.cherkashin@samsung.com> new memory allocator for slots
  46  */
  47
  48 #include "dbi_insn_slots.h"
  49 #include <linux/module.h>
  50 #include <linux/rculist.h>
  51 #include <linux/slab.h>
  52 #include <linux/spinlock.h>
  53
  54 struct chunk {
  55         unsigned long *data;
  56         unsigned long first_available;
  57         unsigned long count_available;
  58
  59         spinlock_t    lock;
  60         unsigned long size;
  61         unsigned long *index;
  62 };
  63
  64 struct fixed_alloc
  65 {
  66         struct hlist_node hlist;
  67         struct chunk chunk;
  68 };
  69
  70 static void chunk_init(struct chunk *chunk, void *data, size_t size, size_t size_block)
  71 {
  72         unsigned long i;
  73         unsigned long *p;
  74
  75         spin_lock_init(&chunk->lock);
  76         chunk->data = (unsigned long *)data;
  77         chunk->first_available = 0;
  78         chunk->count_available = size / size_block;
  79         chunk->size = chunk->count_available;
  80
  81         chunk->index = kmalloc(sizeof(*chunk->index)*chunk->count_available, GFP_ATOMIC);
  82
  83         p = chunk->index;
  84         for (i = 0; i != chunk->count_available; ++p) {
  85                 *p = ++i;
  86         }
  87 }
  88
  89 static void chunk_uninit(struct chunk *chunk)
  90 {
  91         kfree(chunk->index);
  92 }
  93
  94 static void* chunk_allocate(struct chunk *chunk, size_t size_block)
  95 {
  96         unsigned long *ret;
  97
  98         if (!chunk->count_available) {
  99                 return NULL;
 100         }
 101
 102         spin_lock(&chunk->lock);
 103         ret = chunk->data + chunk->first_available*size_block;
 104         chunk->first_available = chunk->index[chunk->first_available];
 105         --chunk->count_available;
 106         spin_unlock(&chunk->lock);
 107
 108         return ret;
 109 }
 110
 111 static void chunk_deallocate(struct chunk *chunk, void *p, size_t size_block)
 112 {
 113         unsigned long idx = ((unsigned long *)p - chunk->data)/size_block;
 114
 115         spin_lock(&chunk->lock);
 116         chunk->index[idx] = chunk->first_available;
 117         chunk->first_available = idx;
 118         ++chunk->count_available;
 119         spin_unlock(&chunk->lock);
 120 }
 121
 122 static inline int chunk_check_ptr(struct chunk *chunk, void *p, size_t size)
 123 {
 124         if (( chunk->data                             <= (unsigned long *)p) &&
 125             ((chunk->data + size/sizeof(chunk->data))  > (unsigned long *)p)) {
 126                 return 1;
 127         }
 128
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static inline int chunk_free(struct chunk *chunk)
 133 {
 134         return (chunk->count_available == chunk->size);
 135 }
 136
 137 static struct fixed_alloc *create_fixed_alloc(struct slot_manager *sm)
 138 {
 139         void *data;
 140         struct fixed_alloc *fa;
 141
 142         fa = kmalloc(sizeof(*fa), GFP_ATOMIC);
 143         if (fa == NULL) {
 144                 return NULL;
 145         }
 146
 147         data = sm->alloc(sm);
 148         if(data == NULL) {
 149                 kfree(fa);
 150                 return NULL;
 151         }
 152
 153         chunk_init(&fa->chunk, data, PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long), sm->slot_size);
 154
 155         return fa;
 156 }
 157
 158 static void free_fixed_alloc(struct slot_manager *sm, struct fixed_alloc *fa)
 159 {
 160         chunk_uninit(&fa->chunk);
 161         sm->free(sm, fa->chunk.data);
 162         kfree(fa);
 163 }
 164
 165
 166 void *alloc_insn_slot(struct slot_manager *sm)
 167 {
 168         void *free_slot;
 169         struct fixed_alloc *fa;
 170         struct hlist_node *pos;
 171
 172         hlist_for_each_entry_rcu(fa, pos, &sm->page_list, hlist) {
 173                 free_slot = chunk_allocate(&fa->chunk, sm->slot_size);
 174                 if (free_slot)
 175                         return free_slot;
 176         }
 177
 178         fa = create_fixed_alloc(sm);
 179         if(fa == NULL)
 180                 return NULL;
 181
 182         INIT_HLIST_NODE(&fa->hlist);
 183         hlist_add_head_rcu(&fa->hlist, &sm->page_list);
 184
 185         return chunk_allocate(&fa->chunk, sm->slot_size);
 186 }
 187 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_insn_slot);
 188
 189 void free_insn_slot(struct slot_manager *sm, void *slot)
 190 {
 191         struct fixed_alloc *fa;
 192         struct hlist_node *pos;
 193
 194         hlist_for_each_entry_rcu(fa, pos, &sm->page_list, hlist) {
 195                 if (!chunk_check_ptr(&fa->chunk, slot, PAGE_SIZE))
 196                         continue;
 197
 198                 chunk_deallocate(&fa->chunk, slot, sm->slot_size);
 199
 200                 if (chunk_free(&fa->chunk)) {
 201                         hlist_del_rcu(&fa->hlist);
 202                         free_fixed_alloc(sm, fa);
 203                 }
 204
 205                 return;
 206         }
 207
 208         panic("free_insn_slot: slot=%p is not data base\n", slot);
 209 }
 210 EXPORT_SYMBOL_GPL(free_insn_slot);