]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - kernel/events/uprobes.c
98256bc71ee136915b126b81dd1e61b8990a8ce3
[~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 struct uprobe {
82         struct rb_node          rb_node;        /* node in the rb tree */
83         atomic_t                ref;
84         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
85         struct list_head        pending_list;
86         struct uprobe_consumer  *consumers;
87         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
88         loff_t                  offset;
89         int                     flags;
90         struct arch_uprobe      arch;
91 };
92
93 /*
94  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
95  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
96  * changed after breakpoint was inserted.
97  *      - is_register: indicates if we are in register context.
98  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
99  *        executable vma.
100  */
101 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
102 {
103         if (!vma->vm_file)
104                 return false;
105
106         if (!is_register)
107                 return true;
108
109         if ((vma->vm_flags & (VM_HUGETLB|VM_READ|VM_WRITE|VM_EXEC|VM_SHARED))
110                                 == (VM_READ|VM_EXEC))
111                 return true;
112
113         return false;
114 }
115
116 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
117 {
118         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
119 }
120
121 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
122 {
123         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
124 }
125
126 /**
127  * __replace_page - replace page in vma by new page.
128  * based on replace_page in mm/ksm.c
129  *
130  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
131  * @addr:     address the old @page is mapped at
132  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
133  * @kpage:    the modified page we replace page by
134  *
135  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
136  */
137 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
138                                 struct page *page, struct page *kpage)
139 {
140         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
141         spinlock_t *ptl;
142         pte_t *ptep;
143         int err;
144         /* For mmu_notifiers */
145         const unsigned long mmun_start = addr;
146         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
147
148         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
149         lock_page(page);
150
151         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
152         err = -EAGAIN;
153         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
154         if (!ptep)
155                 goto unlock;
156
157         get_page(kpage);
158         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
159
160         if (!PageAnon(page)) {
161                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
162                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
163         }
164
165         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
166         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
167         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
168
169         page_remove_rmap(page);
170         if (!page_mapped(page))
171                 try_to_free_swap(page);
172         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
173
174         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
175                 munlock_vma_page(page);
176         put_page(page);
177
178         err = 0;
179  unlock:
180         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
181         unlock_page(page);
182         return err;
183 }
184
185 /**
186  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
187  * @insn: instruction to be checked.
188  * Default implementation of is_swbp_insn
189  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
190  */
191 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
192 {
193         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
194 }
195
196 /*
197  * NOTE:
198  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
199  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
200  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
201  * supported by that architecture then we need to modify read_opcode /
202  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
203  * have fixed length instructions.
204  */
205
206 /*
207  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
208  * @auprobe: arch breakpointing information.
209  * @mm: the probed process address space.
210  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
211  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
212  *
213  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
214  * mm).
215  *
216  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
217  * Return 0 (success) or a negative errno.
218  */
219 static int write_opcode(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm,
220                         unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t opcode)
221 {
222         struct page *old_page, *new_page;
223         void *vaddr_old, *vaddr_new;
224         struct vm_area_struct *vma;
225         int ret;
226
227 retry:
228         /* Read the page with vaddr into memory */
229         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 0, &old_page, &vma);
230         if (ret <= 0)
231                 return ret;
232
233         ret = -ENOMEM;
234         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
235         if (!new_page)
236                 goto put_old;
237
238         __SetPageUptodate(new_page);
239
240         /* copy the page now that we've got it stable */
241         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
242         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
243
244         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
245         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
246
247         kunmap_atomic(vaddr_new);
248         kunmap_atomic(vaddr_old);
249
250         ret = anon_vma_prepare(vma);
251         if (ret)
252                 goto put_new;
253
254         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
255
256 put_new:
257         page_cache_release(new_page);
258 put_old:
259         put_page(old_page);
260
261         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
262                 goto retry;
263         return ret;
264 }
265
266 /**
267  * read_opcode - read the opcode at a given virtual address.
268  * @mm: the probed process address space.
269  * @vaddr: the virtual address to read the opcode.
270  * @opcode: location to store the read opcode.
271  *
272  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
273  * mm.
274  *
275  * For mm @mm, read the opcode at @vaddr and store it in @opcode.
276  * Return 0 (success) or a negative errno.
277  */
278 static int read_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
279 {
280         struct page *page;
281         void *vaddr_new;
282         int ret;
283
284         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
285         if (ret <= 0)
286                 return ret;
287
288         vaddr_new = kmap_atomic(page);
289         vaddr &= ~PAGE_MASK;
290         memcpy(opcode, vaddr_new + vaddr, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
291         kunmap_atomic(vaddr_new);
292
293         put_page(page);
294
295         return 0;
296 }
297
298 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
299 {
300         uprobe_opcode_t opcode;
301         int result;
302
303         if (current->mm == mm) {
304                 pagefault_disable();
305                 result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
306                                                                 sizeof(opcode));
307                 pagefault_enable();
308
309                 if (likely(result == 0))
310                         goto out;
311         }
312
313         result = read_opcode(mm, vaddr, &opcode);
314         if (result)
315                 return result;
316 out:
317         if (is_swbp_insn(&opcode))
318                 return 1;
319
320         return 0;
321 }
322
323 /**
324  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
325  * @auprobe: arch specific probepoint information.
326  * @mm: the probed process address space.
327  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
328  *
329  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
330  * Return 0 (success) or a negative errno.
331  */
332 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
333 {
334         int result;
335         /*
336          * See the comment near uprobes_hash().
337          */
338         result = is_swbp_at_addr(mm, vaddr);
339         if (result == 1)
340                 return 0;
341
342         if (result)
343                 return result;
344
345         return write_opcode(auprobe, mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
346 }
347
348 /**
349  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
350  * @mm: the probed process address space.
351  * @auprobe: arch specific probepoint information.
352  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
353  *
354  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
355  * Return 0 (success) or a negative errno.
356  */
357 int __weak
358 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
359 {
360         int result;
361
362         result = is_swbp_at_addr(mm, vaddr);
363         if (!result)
364                 return -EINVAL;
365
366         if (result != 1)
367                 return result;
368
369         return write_opcode(auprobe, mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
370 }
371
372 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
373 {
374         if (l->inode < r->inode)
375                 return -1;
376
377         if (l->inode > r->inode)
378                 return 1;
379
380         if (l->offset < r->offset)
381                 return -1;
382
383         if (l->offset > r->offset)
384                 return 1;
385
386         return 0;
387 }
388
389 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
390 {
391         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
392         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
393         struct uprobe *uprobe;
394         int match;
395
396         while (n) {
397                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
398                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
399                 if (!match) {
400                         atomic_inc(&uprobe->ref);
401                         return uprobe;
402                 }
403
404                 if (match < 0)
405                         n = n->rb_left;
406                 else
407                         n = n->rb_right;
408         }
409         return NULL;
410 }
411
412 /*
413  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
414  * Acquires uprobes_treelock
415  */
416 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
417 {
418         struct uprobe *uprobe;
419
420         spin_lock(&uprobes_treelock);
421         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
422         spin_unlock(&uprobes_treelock);
423
424         return uprobe;
425 }
426
427 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
428 {
429         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
430         struct rb_node *parent = NULL;
431         struct uprobe *u;
432         int match;
433
434         while (*p) {
435                 parent = *p;
436                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
437                 match = match_uprobe(uprobe, u);
438                 if (!match) {
439                         atomic_inc(&u->ref);
440                         return u;
441                 }
442
443                 if (match < 0)
444                         p = &parent->rb_left;
445                 else
446                         p = &parent->rb_right;
447
448         }
449
450         u = NULL;
451         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
452         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
453         /* get access + creation ref */
454         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
455
456         return u;
457 }
458
459 /*
460  * Acquire uprobes_treelock.
461  * Matching uprobe already exists in rbtree;
462  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
463  *
464  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
465  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
466  */
467 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
468 {
469         struct uprobe *u;
470
471         spin_lock(&uprobes_treelock);
472         u = __insert_uprobe(uprobe);
473         spin_unlock(&uprobes_treelock);
474
475         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
476         uprobe->flags |= UPROBE_SKIP_SSTEP;
477
478         return u;
479 }
480
481 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
482 {
483         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
484                 kfree(uprobe);
485 }
486
487 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
488 {
489         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
490
491         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
492         if (!uprobe)
493                 return NULL;
494
495         uprobe->inode = igrab(inode);
496         uprobe->offset = offset;
497         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
498
499         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
500         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
501
502         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
503         if (cur_uprobe) {
504                 kfree(uprobe);
505                 uprobe = cur_uprobe;
506                 iput(inode);
507         } else {
508                 atomic_inc(&uprobe_events);
509         }
510
511         return uprobe;
512 }
513
514 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
515 {
516         struct uprobe_consumer *uc;
517
518         if (!(uprobe->flags & UPROBE_RUN_HANDLER))
519                 return;
520
521         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
522         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
523                 if (!uc->filter || uc->filter(uc, current))
524                         uc->handler(uc, regs);
525         }
526         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
527 }
528
529 /* Returns the previous consumer */
530 static struct uprobe_consumer *
531 consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
532 {
533         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
534         uc->next = uprobe->consumers;
535         uprobe->consumers = uc;
536         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
537
538         return uc->next;
539 }
540
541 /*
542  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
543  * Return true if the @uc is deleted successfully
544  * or return false.
545  */
546 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
547 {
548         struct uprobe_consumer **con;
549         bool ret = false;
550
551         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
552         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
553                 if (*con == uc) {
554                         *con = uc->next;
555                         ret = true;
556                         break;
557                 }
558         }
559         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
560
561         return ret;
562 }
563
564 static int
565 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
566                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
567 {
568         struct page *page;
569         void *vaddr;
570         unsigned long off;
571         pgoff_t idx;
572
573         if (!filp)
574                 return -EINVAL;
575
576         if (!mapping->a_ops->readpage)
577                 return -EIO;
578
579         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
580         off = offset & ~PAGE_MASK;
581
582         /*
583          * Ensure that the page that has the original instruction is
584          * populated and in page-cache.
585          */
586         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
587         if (IS_ERR(page))
588                 return PTR_ERR(page);
589
590         vaddr = kmap_atomic(page);
591         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
592         kunmap_atomic(vaddr);
593         page_cache_release(page);
594
595         return 0;
596 }
597
598 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
599 {
600         struct address_space *mapping;
601         unsigned long nbytes;
602         int bytes;
603
604         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
605         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
606
607         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
608         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
609                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
610         else
611                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
612
613         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
614         if (nbytes < bytes) {
615                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
616                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
617                 if (err)
618                         return err;
619                 bytes = nbytes;
620         }
621         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
622 }
623
624 /*
625  * How mm->uprobes_state.count gets updated
626  * uprobe_mmap() increments the count if
627  *      - it successfully adds a breakpoint.
628  *      - it cannot add a breakpoint, but sees that there is a underlying
629  *        breakpoint (via a is_swbp_at_addr()).
630  *
631  * uprobe_munmap() decrements the count if
632  *      - it sees a underlying breakpoint, (via is_swbp_at_addr)
633  *        (Subsequent uprobe_unregister wouldnt find the breakpoint
634  *        unless a uprobe_mmap kicks in, since the old vma would be
635  *        dropped just after uprobe_munmap.)
636  *
637  * uprobe_register increments the count if:
638  *      - it successfully adds a breakpoint.
639  *
640  * uprobe_unregister decrements the count if:
641  *      - it sees a underlying breakpoint and removes successfully.
642  *        (via is_swbp_at_addr)
643  *        (Subsequent uprobe_munmap wouldnt find the breakpoint
644  *        since there is no underlying breakpoint after the
645  *        breakpoint removal.)
646  */
647 static int
648 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
649                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
650 {
651         bool first_uprobe;
652         int ret;
653
654         /*
655          * If probe is being deleted, unregister thread could be done with
656          * the vma-rmap-walk through. Adding a probe now can be fatal since
657          * nobody will be able to cleanup. Also we could be from fork or
658          * mremap path, where the probe might have already been inserted.
659          * Hence behave as if probe already existed.
660          */
661         if (!uprobe->consumers)
662                 return 0;
663
664         if (!(uprobe->flags & UPROBE_COPY_INSN)) {
665                 ret = copy_insn(uprobe, vma->vm_file);
666                 if (ret)
667                         return ret;
668
669                 if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
670                         return -ENOTSUPP;
671
672                 ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
673                 if (ret)
674                         return ret;
675
676                 /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
677                 BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
678                                 UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
679
680                 uprobe->flags |= UPROBE_COPY_INSN;
681         }
682
683         /*
684          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
685          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
686          */
687         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
688         if (first_uprobe)
689                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
690
691         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
692         if (!ret)
693                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
694         else if (first_uprobe)
695                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
696
697         return ret;
698 }
699
700 static void
701 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
702 {
703         /* can happen if uprobe_register() fails */
704         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags))
705                 return;
706
707         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
708         set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
709 }
710
711 /*
712  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
713  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
714  * See find_active_uprobe().
715  */
716 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
717 {
718         spin_lock(&uprobes_treelock);
719         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
720         spin_unlock(&uprobes_treelock);
721         iput(uprobe->inode);
722         put_uprobe(uprobe);
723         atomic_dec(&uprobe_events);
724 }
725
726 struct map_info {
727         struct map_info *next;
728         struct mm_struct *mm;
729         unsigned long vaddr;
730 };
731
732 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
733 {
734         struct map_info *next = info->next;
735         kfree(info);
736         return next;
737 }
738
739 static struct map_info *
740 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
741 {
742         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
743         struct vm_area_struct *vma;
744         struct map_info *curr = NULL;
745         struct map_info *prev = NULL;
746         struct map_info *info;
747         int more = 0;
748
749  again:
750         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
751         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
752                 if (!valid_vma(vma, is_register))
753                         continue;
754
755                 if (!prev && !more) {
756                         /*
757                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
758                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
759                          */
760                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
761                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
762                         if (prev)
763                                 prev->next = NULL;
764                 }
765                 if (!prev) {
766                         more++;
767                         continue;
768                 }
769
770                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
771                         continue;
772
773                 info = prev;
774                 prev = prev->next;
775                 info->next = curr;
776                 curr = info;
777
778                 info->mm = vma->vm_mm;
779                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
780         }
781         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
782
783         if (!more)
784                 goto out;
785
786         prev = curr;
787         while (curr) {
788                 mmput(curr->mm);
789                 curr = curr->next;
790         }
791
792         do {
793                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
794                 if (!info) {
795                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
796                         goto out;
797                 }
798                 info->next = prev;
799                 prev = info;
800         } while (--more);
801
802         goto again;
803  out:
804         while (prev)
805                 prev = free_map_info(prev);
806         return curr;
807 }
808
809 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
810 {
811         struct map_info *info;
812         int err = 0;
813
814         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
815                                         uprobe->offset, is_register);
816         if (IS_ERR(info))
817                 return PTR_ERR(info);
818
819         while (info) {
820                 struct mm_struct *mm = info->mm;
821                 struct vm_area_struct *vma;
822
823                 if (err)
824                         goto free;
825
826                 down_write(&mm->mmap_sem);
827                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
828                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
829                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
830                         goto unlock;
831
832                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
833                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
834                         goto unlock;
835
836                 if (is_register)
837                         err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
838                 else
839                         remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
840
841  unlock:
842                 up_write(&mm->mmap_sem);
843  free:
844                 mmput(mm);
845                 info = free_map_info(info);
846         }
847
848         return err;
849 }
850
851 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe)
852 {
853         return register_for_each_vma(uprobe, true);
854 }
855
856 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe)
857 {
858         if (!register_for_each_vma(uprobe, false))
859                 delete_uprobe(uprobe);
860
861         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
862 }
863
864 /*
865  * uprobe_register - register a probe
866  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
867  * @offset: offset from the start of the file.
868  * @uc: information on howto handle the probe..
869  *
870  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
871  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
872  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
873  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
874  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
875  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
876  * unregisters.
877  *
878  * Return errno if it cannot successully install probes
879  * else return 0 (success)
880  */
881 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
882 {
883         struct uprobe *uprobe;
884         int ret;
885
886         if (!inode || !uc || uc->next)
887                 return -EINVAL;
888
889         if (offset > i_size_read(inode))
890                 return -EINVAL;
891
892         ret = 0;
893         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
894         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
895
896         if (uprobe && !consumer_add(uprobe, uc)) {
897                 ret = __uprobe_register(uprobe);
898                 if (ret) {
899                         uprobe->consumers = NULL;
900                         __uprobe_unregister(uprobe);
901                 } else {
902                         uprobe->flags |= UPROBE_RUN_HANDLER;
903                 }
904         }
905
906         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
907         if (uprobe)
908                 put_uprobe(uprobe);
909
910         return ret;
911 }
912
913 /*
914  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
915  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
916  * @offset: offset from the start of the file.
917  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
918  */
919 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
920 {
921         struct uprobe *uprobe;
922
923         if (!inode || !uc)
924                 return;
925
926         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
927         if (!uprobe)
928                 return;
929
930         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
931
932         if (consumer_del(uprobe, uc)) {
933                 if (!uprobe->consumers) {
934                         __uprobe_unregister(uprobe);
935                         uprobe->flags &= ~UPROBE_RUN_HANDLER;
936                 }
937         }
938
939         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
940         if (uprobe)
941                 put_uprobe(uprobe);
942 }
943
944 static struct rb_node *
945 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
946 {
947         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
948
949         while (n) {
950                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
951
952                 if (inode < u->inode) {
953                         n = n->rb_left;
954                 } else if (inode > u->inode) {
955                         n = n->rb_right;
956                 } else {
957                         if (max < u->offset)
958                                 n = n->rb_left;
959                         else if (min > u->offset)
960                                 n = n->rb_right;
961                         else
962                                 break;
963                 }
964         }
965
966         return n;
967 }
968
969 /*
970  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
971  */
972 static void build_probe_list(struct inode *inode,
973                                 struct vm_area_struct *vma,
974                                 unsigned long start, unsigned long end,
975                                 struct list_head *head)
976 {
977         loff_t min, max;
978         struct rb_node *n, *t;
979         struct uprobe *u;
980
981         INIT_LIST_HEAD(head);
982         min = vaddr_to_offset(vma, start);
983         max = min + (end - start) - 1;
984
985         spin_lock(&uprobes_treelock);
986         n = find_node_in_range(inode, min, max);
987         if (n) {
988                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
989                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
990                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
991                                 break;
992                         list_add(&u->pending_list, head);
993                         atomic_inc(&u->ref);
994                 }
995                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
996                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
997                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
998                                 break;
999                         list_add(&u->pending_list, head);
1000                         atomic_inc(&u->ref);
1001                 }
1002         }
1003         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
1008  *
1009  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
1010  * can't handle the failure anyway.
1011  */
1012 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
1013 {
1014         struct list_head tmp_list;
1015         struct uprobe *uprobe, *u;
1016         struct inode *inode;
1017
1018         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, true))
1019                 return 0;
1020
1021         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1022         if (!inode)
1023                 return 0;
1024
1025         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
1026         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
1027
1028         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
1029                 if (!fatal_signal_pending(current)) {
1030                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
1031                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
1032                 }
1033                 put_uprobe(uprobe);
1034         }
1035         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
1036
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 static bool
1041 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1042 {
1043         loff_t min, max;
1044         struct inode *inode;
1045         struct rb_node *n;
1046
1047         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1048
1049         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1050         max = min + (end - start) - 1;
1051
1052         spin_lock(&uprobes_treelock);
1053         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1054         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1055
1056         return !!n;
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Called in context of a munmap of a vma.
1061  */
1062 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1063 {
1064         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, false))
1065                 return;
1066
1067         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1068                 return;
1069
1070         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1071              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1072                 return;
1073
1074         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1075                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1076 }
1077
1078 /* Slot allocation for XOL */
1079 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1080 {
1081         struct mm_struct *mm;
1082         int ret;
1083
1084         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1085         if (!area->page)
1086                 return -ENOMEM;
1087
1088         ret = -EALREADY;
1089         mm = current->mm;
1090
1091         down_write(&mm->mmap_sem);
1092         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1093                 goto fail;
1094
1095         ret = -ENOMEM;
1096
1097         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1098         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1099         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1100                 ret = area->vaddr;
1101                 goto fail;
1102         }
1103
1104         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1105                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1106         if (ret)
1107                 goto fail;
1108
1109         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1110         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1111         ret = 0;
1112
1113 fail:
1114         up_write(&mm->mmap_sem);
1115         if (ret)
1116                 __free_page(area->page);
1117
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1122 {
1123         struct xol_area *area;
1124
1125         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1126         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1127
1128         return area;
1129 }
1130
1131 /*
1132  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1133  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1134  * line.
1135  *
1136  * Returns the allocated area or NULL.
1137  */
1138 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1139 {
1140         struct xol_area *area;
1141
1142         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1143         if (unlikely(!area))
1144                 return NULL;
1145
1146         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1147
1148         if (!area->bitmap)
1149                 goto fail;
1150
1151         init_waitqueue_head(&area->wq);
1152         if (!xol_add_vma(area))
1153                 return area;
1154
1155 fail:
1156         kfree(area->bitmap);
1157         kfree(area);
1158
1159         return get_xol_area(current->mm);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1164  */
1165 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1166 {
1167         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1168
1169         if (!area)
1170                 return;
1171
1172         put_page(area->page);
1173         kfree(area->bitmap);
1174         kfree(area);
1175 }
1176
1177 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1178 {
1179         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1180
1181         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1182                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1183                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1184                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1185         }
1186 }
1187
1188 /*
1189  *  - search for a free slot.
1190  */
1191 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1192 {
1193         unsigned long slot_addr;
1194         int slot_nr;
1195
1196         do {
1197                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1198                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1199                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1200                                 break;
1201
1202                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1203                         continue;
1204                 }
1205                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1206         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1207
1208         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1209         atomic_inc(&area->slot_count);
1210
1211         return slot_addr;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1216  * allocate a slot.
1217  * Returns the allocated slot address or 0.
1218  */
1219 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1220 {
1221         struct xol_area *area;
1222         unsigned long offset;
1223         void *vaddr;
1224
1225         area = get_xol_area(current->mm);
1226         if (!area) {
1227                 area = xol_alloc_area();
1228                 if (!area)
1229                         return 0;
1230         }
1231         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1232
1233         /*
1234          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1235          * instruction slot.
1236          */
1237         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1238                 return 0;
1239
1240         current->utask->vaddr = slot_addr;
1241         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1242         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1243         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1244         kunmap_atomic(vaddr);
1245
1246         return current->utask->xol_vaddr;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1251  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1252  * subsequent requests.
1253  */
1254 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1255 {
1256         struct xol_area *area;
1257         unsigned long vma_end;
1258         unsigned long slot_addr;
1259
1260         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1261                 return;
1262
1263         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1264
1265         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1266                 return;
1267
1268         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1269         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1270         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1271                 unsigned long offset;
1272                 int slot_nr;
1273
1274                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1275                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1276                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1277                         return;
1278
1279                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1280                 atomic_dec(&area->slot_count);
1281                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1282                         wake_up(&area->wq);
1283
1284                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1285         }
1286 }
1287
1288 /**
1289  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1290  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1291  * instruction.
1292  * Return the address of the breakpoint instruction.
1293  */
1294 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1295 {
1296         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Called with no locks held.
1301  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1302  */
1303 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1304 {
1305         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1306
1307         if (!utask)
1308                 return;
1309
1310         if (utask->active_uprobe)
1311                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1312
1313         xol_free_insn_slot(t);
1314         kfree(utask);
1315         t->utask = NULL;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1320  */
1321 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1322 {
1323         t->utask = NULL;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1328  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1329  *
1330  * Returns:
1331  * - pointer to new uprobe_task on success
1332  * - NULL otherwise
1333  */
1334 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1335 {
1336         struct uprobe_task *utask;
1337
1338         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1339         if (unlikely(!utask))
1340                 return NULL;
1341
1342         current->utask = utask;
1343         return utask;
1344 }
1345
1346 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1347 static int
1348 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1349 {
1350         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1351                 return 0;
1352
1353         return -EFAULT;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1358  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1359  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1360  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1361  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1362  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1363  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1364  */
1365 bool uprobe_deny_signal(void)
1366 {
1367         struct task_struct *t = current;
1368         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1369
1370         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1371                 return false;
1372
1373         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1374
1375         if (signal_pending(t)) {
1376                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1377                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1378                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1379
1380                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1381                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1382                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1383                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1384                 }
1385         }
1386
1387         return true;
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1392  * is a NOP or can be emulated.
1393  */
1394 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1395 {
1396         if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1397                 return true;
1398
1399         uprobe->flags &= ~UPROBE_SKIP_SSTEP;
1400         return false;
1401 }
1402
1403 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1404 {
1405         struct vm_area_struct *vma;
1406
1407         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1408                 if (!valid_vma(vma, false))
1409                         continue;
1410                 /*
1411                  * This is not strictly accurate, we can race with
1412                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1413                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1414                  */
1415                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1416                         return;
1417         }
1418
1419         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1420 }
1421
1422 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1423 {
1424         struct mm_struct *mm = current->mm;
1425         struct uprobe *uprobe = NULL;
1426         struct vm_area_struct *vma;
1427
1428         down_read(&mm->mmap_sem);
1429         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1430         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1431                 if (valid_vma(vma, false)) {
1432                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1433                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1434
1435                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1436                 }
1437
1438                 if (!uprobe)
1439                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1440         } else {
1441                 *is_swbp = -EFAULT;
1442         }
1443
1444         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1445                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1446         up_read(&mm->mmap_sem);
1447
1448         return uprobe;
1449 }
1450
1451 void __weak arch_uprobe_enable_step(struct arch_uprobe *arch)
1452 {
1453         user_enable_single_step(current);
1454 }
1455
1456 void __weak arch_uprobe_disable_step(struct arch_uprobe *arch)
1457 {
1458         user_disable_single_step(current);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Run handler and ask thread to singlestep.
1463  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1464  */
1465 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1466 {
1467         struct uprobe_task *utask;
1468         struct uprobe *uprobe;
1469         unsigned long bp_vaddr;
1470         int uninitialized_var(is_swbp);
1471
1472         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1473         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1474
1475         if (!uprobe) {
1476                 if (is_swbp > 0) {
1477                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1478                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1479                 } else {
1480                         /*
1481                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1482                          * access this memory. The latter is only possible if
1483                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1484                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1485                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1486                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1487                          */
1488                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1489                 }
1490                 return;
1491         }
1492
1493         utask = current->utask;
1494         if (!utask) {
1495                 utask = add_utask();
1496                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1497                 if (!utask)
1498                         goto cleanup_ret;
1499         }
1500         utask->active_uprobe = uprobe;
1501         handler_chain(uprobe, regs);
1502         if (uprobe->flags & UPROBE_SKIP_SSTEP && can_skip_sstep(uprobe, regs))
1503                 goto cleanup_ret;
1504
1505         utask->state = UTASK_SSTEP;
1506         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1507                 arch_uprobe_enable_step(&uprobe->arch);
1508                 return;
1509         }
1510
1511 cleanup_ret:
1512         if (utask) {
1513                 utask->active_uprobe = NULL;
1514                 utask->state = UTASK_RUNNING;
1515         }
1516         if (!(uprobe->flags & UPROBE_SKIP_SSTEP))
1517
1518                 /*
1519                  * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1520                  * re-execute the instruction.
1521                  */
1522                 instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1523
1524         put_uprobe(uprobe);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1529  * Allow pending signals to take effect.
1530  */
1531 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1532 {
1533         struct uprobe *uprobe;
1534
1535         uprobe = utask->active_uprobe;
1536         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1537                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1538         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1539                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1540         else
1541                 WARN_ON_ONCE(1);
1542
1543         arch_uprobe_disable_step(&uprobe->arch);
1544         put_uprobe(uprobe);
1545         utask->active_uprobe = NULL;
1546         utask->state = UTASK_RUNNING;
1547         xol_free_insn_slot(current);
1548
1549         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1550         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1551         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag.  (and on
1556  * subsequent probe hits on the thread sets the state to UTASK_BP_HIT) and
1557  * allows the thread to return from interrupt.
1558  *
1559  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1560  * also sets the state to UTASK_SSTEP_ACK and allows the thread to return from
1561  * interrupt.
1562  *
1563  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1564  * uprobe_notify_resume().
1565  */
1566 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1567 {
1568         struct uprobe_task *utask;
1569
1570         utask = current->utask;
1571         if (!utask || utask->state == UTASK_BP_HIT)
1572                 handle_swbp(regs);
1573         else
1574                 handle_singlestep(utask, regs);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1579  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1580  */
1581 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1582 {
1583         struct uprobe_task *utask;
1584
1585         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1586                 return 0;
1587
1588         utask = current->utask;
1589         if (utask)
1590                 utask->state = UTASK_BP_HIT;
1591
1592         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1593
1594         return 1;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1599  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1600  */
1601 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1602 {
1603         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1604
1605         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1606                 /* task is currently not uprobed */
1607                 return 0;
1608
1609         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1610         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1611         return 1;
1612 }
1613
1614 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1615         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1616         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1617 };
1618
1619 static int __init init_uprobes(void)
1620 {
1621         int i;
1622
1623         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++) {
1624                 mutex_init(&uprobes_mutex[i]);
1625                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1626         }
1627
1628         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1629 }
1630 module_init(init_uprobes);
1631
1632 static void __exit exit_uprobes(void)
1633 {
1634 }
1635 module_exit(exit_uprobes);