]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - kernel/events/uprobes.c
5cc4e7e42e689a7076ece7eb252f5a1f3a1eb5b6
[~shefty/rdma-dev.git] / kernel / events / uprobes.c
1 /*
2  * User-space Probes (UProbes)
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright (C) IBM Corporation, 2008-2012
19  * Authors:
20  *      Srikar Dronamraju
21  *      Jim Keniston
22  * Copyright (C) 2011-2012 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
23  */
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/pagemap.h>      /* read_mapping_page */
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/rmap.h>         /* anon_vma_prepare */
31 #include <linux/mmu_notifier.h> /* set_pte_at_notify */
32 #include <linux/swap.h>         /* try_to_free_swap */
33 #include <linux/ptrace.h>       /* user_enable_single_step */
34 #include <linux/kdebug.h>       /* notifier mechanism */
35 #include "../../mm/internal.h"  /* munlock_vma_page */
36
37 #include <linux/uprobes.h>
38
39 #define UINSNS_PER_PAGE                 (PAGE_SIZE/UPROBE_XOL_SLOT_BYTES)
40 #define MAX_UPROBE_XOL_SLOTS            UINSNS_PER_PAGE
41
42 static struct rb_root uprobes_tree = RB_ROOT;
43
44 static DEFINE_SPINLOCK(uprobes_treelock);       /* serialize rbtree access */
45
46 #define UPROBES_HASH_SZ 13
47
48 /*
49  * We need separate register/unregister and mmap/munmap lock hashes because
50  * of mmap_sem nesting.
51  *
52  * uprobe_register() needs to install probes on (potentially) all processes
53  * and thus needs to acquire multiple mmap_sems (consequtively, not
54  * concurrently), whereas uprobe_mmap() is called while holding mmap_sem
55  * for the particular process doing the mmap.
56  *
57  * uprobe_register()->register_for_each_vma() needs to drop/acquire mmap_sem
58  * because of lock order against i_mmap_mutex. This means there's a hole in
59  * the register vma iteration where a mmap() can happen.
60  *
61  * Thus uprobe_register() can race with uprobe_mmap() and we can try and
62  * install a probe where one is already installed.
63  */
64
65 /* serialize (un)register */
66 static struct mutex uprobes_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
67
68 #define uprobes_hash(v)         (&uprobes_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
69
70 /* serialize uprobe->pending_list */
71 static struct mutex uprobes_mmap_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
72 #define uprobes_mmap_hash(v)    (&uprobes_mmap_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
73
74 /*
75  * uprobe_events allows us to skip the uprobe_mmap if there are no uprobe
76  * events active at this time.  Probably a fine grained per inode count is
77  * better?
78  */
79 static atomic_t uprobe_events = ATOMIC_INIT(0);
80
81 /* Have a copy of original instruction */
82 #define UPROBE_COPY_INSN        0
83 /* Dont run handlers when first register/ last unregister in progress*/
84 #define UPROBE_RUN_HANDLER      1
85 /* Can skip singlestep */
86 #define UPROBE_SKIP_SSTEP       2
87
88 struct uprobe {
89         struct rb_node          rb_node;        /* node in the rb tree */
90         atomic_t                ref;
91         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
92         struct mutex            copy_mutex;     /* TODO: kill me and UPROBE_COPY_INSN */
93         struct list_head        pending_list;
94         struct uprobe_consumer  *consumers;
95         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
96         loff_t                  offset;
97         unsigned long           flags;
98         struct arch_uprobe      arch;
99 };
100
101 /*
102  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
103  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
104  * changed after breakpoint was inserted.
105  *      - is_register: indicates if we are in register context.
106  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
107  *        executable vma.
108  */
109 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
110 {
111         vm_flags_t flags = VM_HUGETLB | VM_MAYEXEC | VM_SHARED;
112
113         if (is_register)
114                 flags |= VM_WRITE;
115
116         return vma->vm_file && (vma->vm_flags & flags) == VM_MAYEXEC;
117 }
118
119 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
120 {
121         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
122 }
123
124 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
125 {
126         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
127 }
128
129 /**
130  * __replace_page - replace page in vma by new page.
131  * based on replace_page in mm/ksm.c
132  *
133  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
134  * @addr:     address the old @page is mapped at
135  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
136  * @kpage:    the modified page we replace page by
137  *
138  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
139  */
140 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
141                                 struct page *page, struct page *kpage)
142 {
143         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
144         spinlock_t *ptl;
145         pte_t *ptep;
146         int err;
147         /* For mmu_notifiers */
148         const unsigned long mmun_start = addr;
149         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
150
151         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
152         lock_page(page);
153
154         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
155         err = -EAGAIN;
156         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
157         if (!ptep)
158                 goto unlock;
159
160         get_page(kpage);
161         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
162
163         if (!PageAnon(page)) {
164                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
165                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
166         }
167
168         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
169         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
170         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
171
172         page_remove_rmap(page);
173         if (!page_mapped(page))
174                 try_to_free_swap(page);
175         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
176
177         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
178                 munlock_vma_page(page);
179         put_page(page);
180
181         err = 0;
182  unlock:
183         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
184         unlock_page(page);
185         return err;
186 }
187
188 /**
189  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
190  * @insn: instruction to be checked.
191  * Default implementation of is_swbp_insn
192  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
193  */
194 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
195 {
196         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
197 }
198
199 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
200 {
201         void *kaddr = kmap_atomic(page);
202         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
203         kunmap_atomic(kaddr);
204 }
205
206 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
207 {
208         uprobe_opcode_t old_opcode;
209         bool is_swbp;
210
211         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
212         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
213
214         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
215                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
216                         return 0;
217         } else {
218                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
219                         return 0;
220         }
221
222         return 1;
223 }
224
225 /*
226  * NOTE:
227  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
228  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
229  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
230  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
231  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
232  * have fixed length instructions.
233  */
234
235 /*
236  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
237  * @mm: the probed process address space.
238  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
239  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
240  *
241  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
242  * mm).
243  *
244  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
245  * Return 0 (success) or a negative errno.
246  */
247 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
248                         uprobe_opcode_t opcode)
249 {
250         struct page *old_page, *new_page;
251         void *vaddr_old, *vaddr_new;
252         struct vm_area_struct *vma;
253         int ret;
254
255 retry:
256         /* Read the page with vaddr into memory */
257         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
258         if (ret <= 0)
259                 return ret;
260
261         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
262         if (ret <= 0)
263                 goto put_old;
264
265         ret = -ENOMEM;
266         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
267         if (!new_page)
268                 goto put_old;
269
270         __SetPageUptodate(new_page);
271
272         /* copy the page now that we've got it stable */
273         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
274         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
275
276         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
277         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
278
279         kunmap_atomic(vaddr_new);
280         kunmap_atomic(vaddr_old);
281
282         ret = anon_vma_prepare(vma);
283         if (ret)
284                 goto put_new;
285
286         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
287
288 put_new:
289         page_cache_release(new_page);
290 put_old:
291         put_page(old_page);
292
293         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
294                 goto retry;
295         return ret;
296 }
297
298 /**
299  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
300  * @auprobe: arch specific probepoint information.
301  * @mm: the probed process address space.
302  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
303  *
304  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
305  * Return 0 (success) or a negative errno.
306  */
307 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
308 {
309         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
310 }
311
312 /**
313  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
314  * @mm: the probed process address space.
315  * @auprobe: arch specific probepoint information.
316  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
317  *
318  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
319  * Return 0 (success) or a negative errno.
320  */
321 int __weak
322 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
323 {
324         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
325 }
326
327 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
328 {
329         if (l->inode < r->inode)
330                 return -1;
331
332         if (l->inode > r->inode)
333                 return 1;
334
335         if (l->offset < r->offset)
336                 return -1;
337
338         if (l->offset > r->offset)
339                 return 1;
340
341         return 0;
342 }
343
344 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
345 {
346         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
347         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
348         struct uprobe *uprobe;
349         int match;
350
351         while (n) {
352                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
353                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
354                 if (!match) {
355                         atomic_inc(&uprobe->ref);
356                         return uprobe;
357                 }
358
359                 if (match < 0)
360                         n = n->rb_left;
361                 else
362                         n = n->rb_right;
363         }
364         return NULL;
365 }
366
367 /*
368  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
369  * Acquires uprobes_treelock
370  */
371 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
372 {
373         struct uprobe *uprobe;
374
375         spin_lock(&uprobes_treelock);
376         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
377         spin_unlock(&uprobes_treelock);
378
379         return uprobe;
380 }
381
382 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
383 {
384         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
385         struct rb_node *parent = NULL;
386         struct uprobe *u;
387         int match;
388
389         while (*p) {
390                 parent = *p;
391                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
392                 match = match_uprobe(uprobe, u);
393                 if (!match) {
394                         atomic_inc(&u->ref);
395                         return u;
396                 }
397
398                 if (match < 0)
399                         p = &parent->rb_left;
400                 else
401                         p = &parent->rb_right;
402
403         }
404
405         u = NULL;
406         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
407         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
408         /* get access + creation ref */
409         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
410
411         return u;
412 }
413
414 /*
415  * Acquire uprobes_treelock.
416  * Matching uprobe already exists in rbtree;
417  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
418  *
419  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
420  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
421  */
422 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
423 {
424         struct uprobe *u;
425
426         spin_lock(&uprobes_treelock);
427         u = __insert_uprobe(uprobe);
428         spin_unlock(&uprobes_treelock);
429
430         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
431         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
432
433         return u;
434 }
435
436 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
437 {
438         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
439                 kfree(uprobe);
440 }
441
442 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
443 {
444         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
445
446         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
447         if (!uprobe)
448                 return NULL;
449
450         uprobe->inode = igrab(inode);
451         uprobe->offset = offset;
452         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
453         mutex_init(&uprobe->copy_mutex);
454
455         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
456         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
457
458         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
459         if (cur_uprobe) {
460                 kfree(uprobe);
461                 uprobe = cur_uprobe;
462                 iput(inode);
463         } else {
464                 atomic_inc(&uprobe_events);
465         }
466
467         return uprobe;
468 }
469
470 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
471 {
472         struct uprobe_consumer *uc;
473
474         if (!test_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags))
475                 return;
476
477         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
478         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
479                 if (!uc->filter || uc->filter(uc, current))
480                         uc->handler(uc, regs);
481         }
482         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
483 }
484
485 /* Returns the previous consumer */
486 static struct uprobe_consumer *
487 consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
488 {
489         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
490         uc->next = uprobe->consumers;
491         uprobe->consumers = uc;
492         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
493
494         return uc->next;
495 }
496
497 /*
498  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
499  * Return true if the @uc is deleted successfully
500  * or return false.
501  */
502 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
503 {
504         struct uprobe_consumer **con;
505         bool ret = false;
506
507         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
508         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
509                 if (*con == uc) {
510                         *con = uc->next;
511                         ret = true;
512                         break;
513                 }
514         }
515         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
516
517         return ret;
518 }
519
520 static int
521 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
522                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
523 {
524         struct page *page;
525         void *vaddr;
526         unsigned long off;
527         pgoff_t idx;
528
529         if (!filp)
530                 return -EINVAL;
531
532         if (!mapping->a_ops->readpage)
533                 return -EIO;
534
535         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
536         off = offset & ~PAGE_MASK;
537
538         /*
539          * Ensure that the page that has the original instruction is
540          * populated and in page-cache.
541          */
542         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
543         if (IS_ERR(page))
544                 return PTR_ERR(page);
545
546         vaddr = kmap_atomic(page);
547         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
548         kunmap_atomic(vaddr);
549         page_cache_release(page);
550
551         return 0;
552 }
553
554 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
555 {
556         struct address_space *mapping;
557         unsigned long nbytes;
558         int bytes;
559
560         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
561         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
562
563         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
564         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
565                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
566         else
567                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
568
569         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
570         if (nbytes < bytes) {
571                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
572                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
573                 if (err)
574                         return err;
575                 bytes = nbytes;
576         }
577         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
578 }
579
580 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
581                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
582 {
583         int ret = 0;
584
585         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
586                 return ret;
587
588         mutex_lock(&uprobe->copy_mutex);
589         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
590                 goto out;
591
592         ret = copy_insn(uprobe, file);
593         if (ret)
594                 goto out;
595
596         ret = -ENOTSUPP;
597         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
598                 goto out;
599
600         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
601         if (ret)
602                 goto out;
603
604         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
605         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
606                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
607
608         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
609         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
610
611  out:
612         mutex_unlock(&uprobe->copy_mutex);
613
614         return ret;
615 }
616
617 static int
618 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
619                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
620 {
621         bool first_uprobe;
622         int ret;
623
624         /*
625          * If probe is being deleted, unregister thread could be done with
626          * the vma-rmap-walk through. Adding a probe now can be fatal since
627          * nobody will be able to cleanup. Also we could be from fork or
628          * mremap path, where the probe might have already been inserted.
629          * Hence behave as if probe already existed.
630          */
631         if (!uprobe->consumers)
632                 return 0;
633
634         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
635         if (ret)
636                 return ret;
637
638         /*
639          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
640          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
641          */
642         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
643         if (first_uprobe)
644                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
645
646         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
647         if (!ret)
648                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
649         else if (first_uprobe)
650                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
651
652         return ret;
653 }
654
655 static int
656 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
657 {
658         /* can happen if uprobe_register() fails */
659         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags))
660                 return 0;
661
662         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
663         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
664 }
665
666 /*
667  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
668  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
669  * See find_active_uprobe().
670  */
671 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
672 {
673         spin_lock(&uprobes_treelock);
674         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
675         spin_unlock(&uprobes_treelock);
676         iput(uprobe->inode);
677         put_uprobe(uprobe);
678         atomic_dec(&uprobe_events);
679 }
680
681 struct map_info {
682         struct map_info *next;
683         struct mm_struct *mm;
684         unsigned long vaddr;
685 };
686
687 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
688 {
689         struct map_info *next = info->next;
690         kfree(info);
691         return next;
692 }
693
694 static struct map_info *
695 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
696 {
697         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
698         struct vm_area_struct *vma;
699         struct map_info *curr = NULL;
700         struct map_info *prev = NULL;
701         struct map_info *info;
702         int more = 0;
703
704  again:
705         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
706         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
707                 if (!valid_vma(vma, is_register))
708                         continue;
709
710                 if (!prev && !more) {
711                         /*
712                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
713                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
714                          */
715                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
716                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
717                         if (prev)
718                                 prev->next = NULL;
719                 }
720                 if (!prev) {
721                         more++;
722                         continue;
723                 }
724
725                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
726                         continue;
727
728                 info = prev;
729                 prev = prev->next;
730                 info->next = curr;
731                 curr = info;
732
733                 info->mm = vma->vm_mm;
734                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
735         }
736         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
737
738         if (!more)
739                 goto out;
740
741         prev = curr;
742         while (curr) {
743                 mmput(curr->mm);
744                 curr = curr->next;
745         }
746
747         do {
748                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
749                 if (!info) {
750                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
751                         goto out;
752                 }
753                 info->next = prev;
754                 prev = info;
755         } while (--more);
756
757         goto again;
758  out:
759         while (prev)
760                 prev = free_map_info(prev);
761         return curr;
762 }
763
764 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
765 {
766         struct map_info *info;
767         int err = 0;
768
769         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
770                                         uprobe->offset, is_register);
771         if (IS_ERR(info))
772                 return PTR_ERR(info);
773
774         while (info) {
775                 struct mm_struct *mm = info->mm;
776                 struct vm_area_struct *vma;
777
778                 if (err && is_register)
779                         goto free;
780
781                 down_write(&mm->mmap_sem);
782                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
783                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
784                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
785                         goto unlock;
786
787                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
788                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
789                         goto unlock;
790
791                 if (is_register)
792                         err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
793                 else
794                         err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
795
796  unlock:
797                 up_write(&mm->mmap_sem);
798  free:
799                 mmput(mm);
800                 info = free_map_info(info);
801         }
802
803         return err;
804 }
805
806 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe)
807 {
808         return register_for_each_vma(uprobe, true);
809 }
810
811 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe)
812 {
813         if (!register_for_each_vma(uprobe, false))
814                 delete_uprobe(uprobe);
815
816         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
817 }
818
819 /*
820  * uprobe_register - register a probe
821  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
822  * @offset: offset from the start of the file.
823  * @uc: information on howto handle the probe..
824  *
825  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
826  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
827  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
828  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
829  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
830  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
831  * unregisters.
832  *
833  * Return errno if it cannot successully install probes
834  * else return 0 (success)
835  */
836 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
837 {
838         struct uprobe *uprobe;
839         int ret;
840
841         if (!inode || !uc || uc->next)
842                 return -EINVAL;
843
844         if (offset > i_size_read(inode))
845                 return -EINVAL;
846
847         ret = 0;
848         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
849         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
850
851         if (!uprobe) {
852                 ret = -ENOMEM;
853         } else if (!consumer_add(uprobe, uc)) {
854                 ret = __uprobe_register(uprobe);
855                 if (ret) {
856                         uprobe->consumers = NULL;
857                         __uprobe_unregister(uprobe);
858                 } else {
859                         set_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
860                 }
861         }
862
863         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
864         if (uprobe)
865                 put_uprobe(uprobe);
866
867         return ret;
868 }
869
870 /*
871  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
872  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
873  * @offset: offset from the start of the file.
874  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
875  */
876 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
877 {
878         struct uprobe *uprobe;
879
880         if (!inode || !uc)
881                 return;
882
883         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
884         if (!uprobe)
885                 return;
886
887         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
888
889         if (consumer_del(uprobe, uc)) {
890                 if (!uprobe->consumers) {
891                         __uprobe_unregister(uprobe);
892                         clear_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
893                 }
894         }
895
896         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
897         if (uprobe)
898                 put_uprobe(uprobe);
899 }
900
901 static struct rb_node *
902 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
903 {
904         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
905
906         while (n) {
907                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
908
909                 if (inode < u->inode) {
910                         n = n->rb_left;
911                 } else if (inode > u->inode) {
912                         n = n->rb_right;
913                 } else {
914                         if (max < u->offset)
915                                 n = n->rb_left;
916                         else if (min > u->offset)
917                                 n = n->rb_right;
918                         else
919                                 break;
920                 }
921         }
922
923         return n;
924 }
925
926 /*
927  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
928  */
929 static void build_probe_list(struct inode *inode,
930                                 struct vm_area_struct *vma,
931                                 unsigned long start, unsigned long end,
932                                 struct list_head *head)
933 {
934         loff_t min, max;
935         struct rb_node *n, *t;
936         struct uprobe *u;
937
938         INIT_LIST_HEAD(head);
939         min = vaddr_to_offset(vma, start);
940         max = min + (end - start) - 1;
941
942         spin_lock(&uprobes_treelock);
943         n = find_node_in_range(inode, min, max);
944         if (n) {
945                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
946                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
947                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
948                                 break;
949                         list_add(&u->pending_list, head);
950                         atomic_inc(&u->ref);
951                 }
952                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
953                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
954                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
955                                 break;
956                         list_add(&u->pending_list, head);
957                         atomic_inc(&u->ref);
958                 }
959         }
960         spin_unlock(&uprobes_treelock);
961 }
962
963 /*
964  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
965  *
966  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
967  * can't handle the failure anyway.
968  */
969 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
970 {
971         struct list_head tmp_list;
972         struct uprobe *uprobe, *u;
973         struct inode *inode;
974
975         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, true))
976                 return 0;
977
978         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
979         if (!inode)
980                 return 0;
981
982         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
983         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
984
985         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
986                 if (!fatal_signal_pending(current)) {
987                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
988                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
989                 }
990                 put_uprobe(uprobe);
991         }
992         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
993
994         return 0;
995 }
996
997 static bool
998 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
999 {
1000         loff_t min, max;
1001         struct inode *inode;
1002         struct rb_node *n;
1003
1004         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1005
1006         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1007         max = min + (end - start) - 1;
1008
1009         spin_lock(&uprobes_treelock);
1010         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1011         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1012
1013         return !!n;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Called in context of a munmap of a vma.
1018  */
1019 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1020 {
1021         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, false))
1022                 return;
1023
1024         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1025                 return;
1026
1027         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1028              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1029                 return;
1030
1031         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1032                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1033 }
1034
1035 /* Slot allocation for XOL */
1036 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1037 {
1038         struct mm_struct *mm;
1039         int ret;
1040
1041         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1042         if (!area->page)
1043                 return -ENOMEM;
1044
1045         ret = -EALREADY;
1046         mm = current->mm;
1047
1048         down_write(&mm->mmap_sem);
1049         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1050                 goto fail;
1051
1052         ret = -ENOMEM;
1053
1054         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1055         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1056         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1057                 ret = area->vaddr;
1058                 goto fail;
1059         }
1060
1061         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1062                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1063         if (ret)
1064                 goto fail;
1065
1066         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1067         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1068         ret = 0;
1069
1070 fail:
1071         up_write(&mm->mmap_sem);
1072         if (ret)
1073                 __free_page(area->page);
1074
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1079 {
1080         struct xol_area *area;
1081
1082         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1083         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1084
1085         return area;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1090  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1091  * line.
1092  *
1093  * Returns the allocated area or NULL.
1094  */
1095 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1096 {
1097         struct xol_area *area;
1098
1099         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1100         if (unlikely(!area))
1101                 return NULL;
1102
1103         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1104
1105         if (!area->bitmap)
1106                 goto fail;
1107
1108         init_waitqueue_head(&area->wq);
1109         if (!xol_add_vma(area))
1110                 return area;
1111
1112 fail:
1113         kfree(area->bitmap);
1114         kfree(area);
1115
1116         return get_xol_area(current->mm);
1117 }
1118
1119 /*
1120  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1121  */
1122 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1123 {
1124         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1125
1126         if (!area)
1127                 return;
1128
1129         put_page(area->page);
1130         kfree(area->bitmap);
1131         kfree(area);
1132 }
1133
1134 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1135 {
1136         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1137
1138         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1139                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1140                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1141                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1142         }
1143 }
1144
1145 /*
1146  *  - search for a free slot.
1147  */
1148 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1149 {
1150         unsigned long slot_addr;
1151         int slot_nr;
1152
1153         do {
1154                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1155                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1156                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1157                                 break;
1158
1159                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1160                         continue;
1161                 }
1162                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1163         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1164
1165         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1166         atomic_inc(&area->slot_count);
1167
1168         return slot_addr;
1169 }
1170
1171 /*
1172  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1173  * allocate a slot.
1174  * Returns the allocated slot address or 0.
1175  */
1176 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1177 {
1178         struct xol_area *area;
1179         unsigned long offset;
1180         void *vaddr;
1181
1182         area = get_xol_area(current->mm);
1183         if (!area) {
1184                 area = xol_alloc_area();
1185                 if (!area)
1186                         return 0;
1187         }
1188         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1189
1190         /*
1191          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1192          * instruction slot.
1193          */
1194         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1195                 return 0;
1196
1197         current->utask->vaddr = slot_addr;
1198         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1199         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1200         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1201         kunmap_atomic(vaddr);
1202
1203         return current->utask->xol_vaddr;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1208  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1209  * subsequent requests.
1210  */
1211 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1212 {
1213         struct xol_area *area;
1214         unsigned long vma_end;
1215         unsigned long slot_addr;
1216
1217         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1218                 return;
1219
1220         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1221
1222         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1223                 return;
1224
1225         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1226         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1227         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1228                 unsigned long offset;
1229                 int slot_nr;
1230
1231                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1232                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1233                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1234                         return;
1235
1236                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1237                 atomic_dec(&area->slot_count);
1238                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1239                         wake_up(&area->wq);
1240
1241                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1242         }
1243 }
1244
1245 /**
1246  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1247  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1248  * instruction.
1249  * Return the address of the breakpoint instruction.
1250  */
1251 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1252 {
1253         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Called with no locks held.
1258  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1259  */
1260 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1261 {
1262         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1263
1264         if (!utask)
1265                 return;
1266
1267         if (utask->active_uprobe)
1268                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1269
1270         xol_free_insn_slot(t);
1271         kfree(utask);
1272         t->utask = NULL;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1277  */
1278 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1279 {
1280         t->utask = NULL;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1285  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1286  *
1287  * Returns:
1288  * - pointer to new uprobe_task on success
1289  * - NULL otherwise
1290  */
1291 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1292 {
1293         struct uprobe_task *utask;
1294
1295         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1296         if (unlikely(!utask))
1297                 return NULL;
1298
1299         current->utask = utask;
1300         return utask;
1301 }
1302
1303 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1304 static int
1305 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1306 {
1307         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1308                 return 0;
1309
1310         return -EFAULT;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1315  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1316  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1317  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1318  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1319  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1320  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1321  */
1322 bool uprobe_deny_signal(void)
1323 {
1324         struct task_struct *t = current;
1325         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1326
1327         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1328                 return false;
1329
1330         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1331
1332         if (signal_pending(t)) {
1333                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1334                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1335                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1336
1337                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1338                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1339                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1340                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1341                 }
1342         }
1343
1344         return true;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1349  * is a NOP or can be emulated.
1350  */
1351 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1352 {
1353         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1354                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1355                         return true;
1356                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1357         }
1358         return false;
1359 }
1360
1361 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1362 {
1363         struct vm_area_struct *vma;
1364
1365         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1366                 if (!valid_vma(vma, false))
1367                         continue;
1368                 /*
1369                  * This is not strictly accurate, we can race with
1370                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1371                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1372                  */
1373                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1374                         return;
1375         }
1376
1377         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1378 }
1379
1380 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1381 {
1382         struct page *page;
1383         uprobe_opcode_t opcode;
1384         int result;
1385
1386         pagefault_disable();
1387         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1388                                                         sizeof(opcode));
1389         pagefault_enable();
1390
1391         if (likely(result == 0))
1392                 goto out;
1393
1394         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1395         if (result < 0)
1396                 return result;
1397
1398         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1399         put_page(page);
1400  out:
1401         return is_swbp_insn(&opcode);
1402 }
1403
1404 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1405 {
1406         struct mm_struct *mm = current->mm;
1407         struct uprobe *uprobe = NULL;
1408         struct vm_area_struct *vma;
1409
1410         down_read(&mm->mmap_sem);
1411         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1412         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1413                 if (valid_vma(vma, false)) {
1414                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1415                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1416
1417                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1418                 }
1419
1420                 if (!uprobe)
1421                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1422         } else {
1423                 *is_swbp = -EFAULT;
1424         }
1425
1426         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1427                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1428         up_read(&mm->mmap_sem);
1429
1430         return uprobe;
1431 }
1432
1433 void __weak arch_uprobe_enable_step(struct arch_uprobe *arch)
1434 {
1435         user_enable_single_step(current);
1436 }
1437
1438 void __weak arch_uprobe_disable_step(struct arch_uprobe *arch)
1439 {
1440         user_disable_single_step(current);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Run handler and ask thread to singlestep.
1445  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1446  */
1447 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1448 {
1449         struct uprobe_task *utask;
1450         struct uprobe *uprobe;
1451         unsigned long bp_vaddr;
1452         int uninitialized_var(is_swbp);
1453
1454         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1455         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1456
1457         if (!uprobe) {
1458                 if (is_swbp > 0) {
1459                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1460                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1461                 } else {
1462                         /*
1463                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1464                          * access this memory. The latter is only possible if
1465                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1466                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1467                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1468                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1469                          */
1470                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1471                 }
1472                 return;
1473         }
1474         /*
1475          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1476          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1477          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1478          */
1479         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1480         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1481                 goto restart;
1482
1483         utask = current->utask;
1484         if (!utask) {
1485                 utask = add_utask();
1486                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1487                 if (!utask)
1488                         goto restart;
1489         }
1490
1491         handler_chain(uprobe, regs);
1492         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1493                 goto out;
1494
1495         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1496                 arch_uprobe_enable_step(&uprobe->arch);
1497                 utask->active_uprobe = uprobe;
1498                 utask->state = UTASK_SSTEP;
1499                 return;
1500         }
1501
1502 restart:
1503         /*
1504          * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1505          * re-execute the instruction.
1506          */
1507         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1508 out:
1509         put_uprobe(uprobe);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1514  * Allow pending signals to take effect.
1515  */
1516 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1517 {
1518         struct uprobe *uprobe;
1519
1520         uprobe = utask->active_uprobe;
1521         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1522                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1523         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1524                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1525         else
1526                 WARN_ON_ONCE(1);
1527
1528         arch_uprobe_disable_step(&uprobe->arch);
1529         put_uprobe(uprobe);
1530         utask->active_uprobe = NULL;
1531         utask->state = UTASK_RUNNING;
1532         xol_free_insn_slot(current);
1533
1534         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1535         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1536         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1541  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1542  * sets utask->active_uprobe.
1543  *
1544  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1545  * and allows the thread to return from interrupt.
1546  *
1547  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1548  * uprobe_notify_resume().
1549  */
1550 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1551 {
1552         struct uprobe_task *utask;
1553
1554         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1555
1556         utask = current->utask;
1557         if (utask && utask->active_uprobe)
1558                 handle_singlestep(utask, regs);
1559         else
1560                 handle_swbp(regs);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1565  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1566  */
1567 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1568 {
1569         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1570                 return 0;
1571
1572         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1573         return 1;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1578  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1579  */
1580 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1581 {
1582         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1583
1584         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1585                 /* task is currently not uprobed */
1586                 return 0;
1587
1588         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1589         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1590         return 1;
1591 }
1592
1593 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1594         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1595         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1596 };
1597
1598 static int __init init_uprobes(void)
1599 {
1600         int i;
1601
1602         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++) {
1603                 mutex_init(&uprobes_mutex[i]);
1604                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1605         }
1606
1607         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1608 }
1609 module_init(init_uprobes);
1610
1611 static void __exit exit_uprobes(void)
1612 {
1613 }
1614 module_exit(exit_uprobes);