]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - kernel/events/uprobes.c
c92651d619ca9ddacc05334439322a267fdaa365
[~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
148         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
149         lock_page(page);
150
151         err = -EAGAIN;
152         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
153         if (!ptep)
154                 goto unlock;
155
156         get_page(kpage);
157         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
158
159         if (!PageAnon(page)) {
160                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
161                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
162         }
163
164         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
165         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
166         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
167
168         page_remove_rmap(page);
169         if (!page_mapped(page))
170                 try_to_free_swap(page);
171         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
172
173         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
174                 munlock_vma_page(page);
175         put_page(page);
176
177         err = 0;
178  unlock:
179         unlock_page(page);
180         return err;
181 }
182
183 /**
184  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
185  * @insn: instruction to be checked.
186  * Default implementation of is_swbp_insn
187  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
188  */
189 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
190 {
191         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
192 }
193
194 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
195 {
196         void *kaddr = kmap_atomic(page);
197         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
198         kunmap_atomic(kaddr);
199 }
200
201 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
202 {
203         uprobe_opcode_t old_opcode;
204         bool is_swbp;
205
206         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
207         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
208
209         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
210                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
211                         return 0;
212         } else {
213                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
214                         return 0;
215         }
216
217         return 1;
218 }
219
220 /*
221  * NOTE:
222  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
223  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
224  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
225  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
226  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
227  * have fixed length instructions.
228  */
229
230 /*
231  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
232  * @mm: the probed process address space.
233  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
234  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
235  *
236  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
237  * mm).
238  *
239  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
240  * Return 0 (success) or a negative errno.
241  */
242 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
243                         uprobe_opcode_t opcode)
244 {
245         struct page *old_page, *new_page;
246         void *vaddr_old, *vaddr_new;
247         struct vm_area_struct *vma;
248         int ret;
249
250 retry:
251         /* Read the page with vaddr into memory */
252         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
253         if (ret <= 0)
254                 return ret;
255
256         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
257         if (ret <= 0)
258                 goto put_old;
259
260         ret = -ENOMEM;
261         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
262         if (!new_page)
263                 goto put_old;
264
265         __SetPageUptodate(new_page);
266
267         /* copy the page now that we've got it stable */
268         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
269         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
270
271         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
272         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
273
274         kunmap_atomic(vaddr_new);
275         kunmap_atomic(vaddr_old);
276
277         ret = anon_vma_prepare(vma);
278         if (ret)
279                 goto put_new;
280
281         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
282
283 put_new:
284         page_cache_release(new_page);
285 put_old:
286         put_page(old_page);
287
288         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
289                 goto retry;
290         return ret;
291 }
292
293 /**
294  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
295  * @auprobe: arch specific probepoint information.
296  * @mm: the probed process address space.
297  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
298  *
299  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
300  * Return 0 (success) or a negative errno.
301  */
302 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
303 {
304         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
305 }
306
307 /**
308  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
309  * @mm: the probed process address space.
310  * @auprobe: arch specific probepoint information.
311  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
312  *
313  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
314  * Return 0 (success) or a negative errno.
315  */
316 int __weak
317 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
318 {
319         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
320 }
321
322 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
323 {
324         if (l->inode < r->inode)
325                 return -1;
326
327         if (l->inode > r->inode)
328                 return 1;
329
330         if (l->offset < r->offset)
331                 return -1;
332
333         if (l->offset > r->offset)
334                 return 1;
335
336         return 0;
337 }
338
339 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
340 {
341         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
342         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
343         struct uprobe *uprobe;
344         int match;
345
346         while (n) {
347                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
348                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
349                 if (!match) {
350                         atomic_inc(&uprobe->ref);
351                         return uprobe;
352                 }
353
354                 if (match < 0)
355                         n = n->rb_left;
356                 else
357                         n = n->rb_right;
358         }
359         return NULL;
360 }
361
362 /*
363  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
364  * Acquires uprobes_treelock
365  */
366 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
367 {
368         struct uprobe *uprobe;
369
370         spin_lock(&uprobes_treelock);
371         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
372         spin_unlock(&uprobes_treelock);
373
374         return uprobe;
375 }
376
377 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
378 {
379         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
380         struct rb_node *parent = NULL;
381         struct uprobe *u;
382         int match;
383
384         while (*p) {
385                 parent = *p;
386                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
387                 match = match_uprobe(uprobe, u);
388                 if (!match) {
389                         atomic_inc(&u->ref);
390                         return u;
391                 }
392
393                 if (match < 0)
394                         p = &parent->rb_left;
395                 else
396                         p = &parent->rb_right;
397
398         }
399
400         u = NULL;
401         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
402         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
403         /* get access + creation ref */
404         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
405
406         return u;
407 }
408
409 /*
410  * Acquire uprobes_treelock.
411  * Matching uprobe already exists in rbtree;
412  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
413  *
414  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
415  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
416  */
417 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
418 {
419         struct uprobe *u;
420
421         spin_lock(&uprobes_treelock);
422         u = __insert_uprobe(uprobe);
423         spin_unlock(&uprobes_treelock);
424
425         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
426         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
427
428         return u;
429 }
430
431 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
432 {
433         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
434                 kfree(uprobe);
435 }
436
437 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
438 {
439         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
440
441         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
442         if (!uprobe)
443                 return NULL;
444
445         uprobe->inode = igrab(inode);
446         uprobe->offset = offset;
447         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
448         mutex_init(&uprobe->copy_mutex);
449
450         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
451         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
452
453         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
454         if (cur_uprobe) {
455                 kfree(uprobe);
456                 uprobe = cur_uprobe;
457                 iput(inode);
458         } else {
459                 atomic_inc(&uprobe_events);
460         }
461
462         return uprobe;
463 }
464
465 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
466 {
467         struct uprobe_consumer *uc;
468
469         if (!test_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags))
470                 return;
471
472         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
473         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
474                 if (!uc->filter || uc->filter(uc, current))
475                         uc->handler(uc, regs);
476         }
477         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
478 }
479
480 /* Returns the previous consumer */
481 static struct uprobe_consumer *
482 consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
483 {
484         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
485         uc->next = uprobe->consumers;
486         uprobe->consumers = uc;
487         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
488
489         return uc->next;
490 }
491
492 /*
493  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
494  * Return true if the @uc is deleted successfully
495  * or return false.
496  */
497 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
498 {
499         struct uprobe_consumer **con;
500         bool ret = false;
501
502         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
503         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
504                 if (*con == uc) {
505                         *con = uc->next;
506                         ret = true;
507                         break;
508                 }
509         }
510         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
511
512         return ret;
513 }
514
515 static int
516 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
517                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
518 {
519         struct page *page;
520         void *vaddr;
521         unsigned long off;
522         pgoff_t idx;
523
524         if (!filp)
525                 return -EINVAL;
526
527         if (!mapping->a_ops->readpage)
528                 return -EIO;
529
530         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
531         off = offset & ~PAGE_MASK;
532
533         /*
534          * Ensure that the page that has the original instruction is
535          * populated and in page-cache.
536          */
537         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
538         if (IS_ERR(page))
539                 return PTR_ERR(page);
540
541         vaddr = kmap_atomic(page);
542         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
543         kunmap_atomic(vaddr);
544         page_cache_release(page);
545
546         return 0;
547 }
548
549 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
550 {
551         struct address_space *mapping;
552         unsigned long nbytes;
553         int bytes;
554
555         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
556         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
557
558         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
559         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
560                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
561         else
562                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
563
564         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
565         if (nbytes < bytes) {
566                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
567                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
568                 if (err)
569                         return err;
570                 bytes = nbytes;
571         }
572         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
573 }
574
575 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
576                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
577 {
578         int ret = 0;
579
580         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
581                 return ret;
582
583         mutex_lock(&uprobe->copy_mutex);
584         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
585                 goto out;
586
587         ret = copy_insn(uprobe, file);
588         if (ret)
589                 goto out;
590
591         ret = -ENOTSUPP;
592         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
593                 goto out;
594
595         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
596         if (ret)
597                 goto out;
598
599         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
600         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
601                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
602
603         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
604         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
605
606  out:
607         mutex_unlock(&uprobe->copy_mutex);
608
609         return ret;
610 }
611
612 static int
613 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
614                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
615 {
616         bool first_uprobe;
617         int ret;
618
619         /*
620          * If probe is being deleted, unregister thread could be done with
621          * the vma-rmap-walk through. Adding a probe now can be fatal since
622          * nobody will be able to cleanup. Also we could be from fork or
623          * mremap path, where the probe might have already been inserted.
624          * Hence behave as if probe already existed.
625          */
626         if (!uprobe->consumers)
627                 return 0;
628
629         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
630         if (ret)
631                 return ret;
632
633         /*
634          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
635          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
636          */
637         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
638         if (first_uprobe)
639                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
640
641         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
642         if (!ret)
643                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
644         else if (first_uprobe)
645                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
646
647         return ret;
648 }
649
650 static int
651 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
652 {
653         /* can happen if uprobe_register() fails */
654         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags))
655                 return 0;
656
657         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
658         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
659 }
660
661 /*
662  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
663  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
664  * See find_active_uprobe().
665  */
666 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
667 {
668         spin_lock(&uprobes_treelock);
669         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
670         spin_unlock(&uprobes_treelock);
671         iput(uprobe->inode);
672         put_uprobe(uprobe);
673         atomic_dec(&uprobe_events);
674 }
675
676 struct map_info {
677         struct map_info *next;
678         struct mm_struct *mm;
679         unsigned long vaddr;
680 };
681
682 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
683 {
684         struct map_info *next = info->next;
685         kfree(info);
686         return next;
687 }
688
689 static struct map_info *
690 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
691 {
692         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
693         struct prio_tree_iter iter;
694         struct vm_area_struct *vma;
695         struct map_info *curr = NULL;
696         struct map_info *prev = NULL;
697         struct map_info *info;
698         int more = 0;
699
700  again:
701         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
702         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
703                 if (!valid_vma(vma, is_register))
704                         continue;
705
706                 if (!prev && !more) {
707                         /*
708                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
709                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
710                          */
711                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
712                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
713                         if (prev)
714                                 prev->next = NULL;
715                 }
716                 if (!prev) {
717                         more++;
718                         continue;
719                 }
720
721                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
722                         continue;
723
724                 info = prev;
725                 prev = prev->next;
726                 info->next = curr;
727                 curr = info;
728
729                 info->mm = vma->vm_mm;
730                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
731         }
732         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
733
734         if (!more)
735                 goto out;
736
737         prev = curr;
738         while (curr) {
739                 mmput(curr->mm);
740                 curr = curr->next;
741         }
742
743         do {
744                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
745                 if (!info) {
746                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
747                         goto out;
748                 }
749                 info->next = prev;
750                 prev = info;
751         } while (--more);
752
753         goto again;
754  out:
755         while (prev)
756                 prev = free_map_info(prev);
757         return curr;
758 }
759
760 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
761 {
762         struct map_info *info;
763         int err = 0;
764
765         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
766                                         uprobe->offset, is_register);
767         if (IS_ERR(info))
768                 return PTR_ERR(info);
769
770         while (info) {
771                 struct mm_struct *mm = info->mm;
772                 struct vm_area_struct *vma;
773
774                 if (err && is_register)
775                         goto free;
776
777                 down_write(&mm->mmap_sem);
778                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
779                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
780                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
781                         goto unlock;
782
783                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
784                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
785                         goto unlock;
786
787                 if (is_register)
788                         err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
789                 else
790                         err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
791
792  unlock:
793                 up_write(&mm->mmap_sem);
794  free:
795                 mmput(mm);
796                 info = free_map_info(info);
797         }
798
799         return err;
800 }
801
802 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe)
803 {
804         return register_for_each_vma(uprobe, true);
805 }
806
807 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe)
808 {
809         if (!register_for_each_vma(uprobe, false))
810                 delete_uprobe(uprobe);
811
812         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
813 }
814
815 /*
816  * uprobe_register - register a probe
817  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
818  * @offset: offset from the start of the file.
819  * @uc: information on howto handle the probe..
820  *
821  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
822  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
823  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
824  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
825  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
826  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
827  * unregisters.
828  *
829  * Return errno if it cannot successully install probes
830  * else return 0 (success)
831  */
832 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
833 {
834         struct uprobe *uprobe;
835         int ret;
836
837         if (!inode || !uc || uc->next)
838                 return -EINVAL;
839
840         if (offset > i_size_read(inode))
841                 return -EINVAL;
842
843         ret = 0;
844         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
845         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
846
847         if (!uprobe) {
848                 ret = -ENOMEM;
849         } else if (!consumer_add(uprobe, uc)) {
850                 ret = __uprobe_register(uprobe);
851                 if (ret) {
852                         uprobe->consumers = NULL;
853                         __uprobe_unregister(uprobe);
854                 } else {
855                         set_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
856                 }
857         }
858
859         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
860         if (uprobe)
861                 put_uprobe(uprobe);
862
863         return ret;
864 }
865
866 /*
867  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
868  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
869  * @offset: offset from the start of the file.
870  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
871  */
872 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
873 {
874         struct uprobe *uprobe;
875
876         if (!inode || !uc)
877                 return;
878
879         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
880         if (!uprobe)
881                 return;
882
883         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
884
885         if (consumer_del(uprobe, uc)) {
886                 if (!uprobe->consumers) {
887                         __uprobe_unregister(uprobe);
888                         clear_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
889                 }
890         }
891
892         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
893         if (uprobe)
894                 put_uprobe(uprobe);
895 }
896
897 static struct rb_node *
898 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
899 {
900         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
901
902         while (n) {
903                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
904
905                 if (inode < u->inode) {
906                         n = n->rb_left;
907                 } else if (inode > u->inode) {
908                         n = n->rb_right;
909                 } else {
910                         if (max < u->offset)
911                                 n = n->rb_left;
912                         else if (min > u->offset)
913                                 n = n->rb_right;
914                         else
915                                 break;
916                 }
917         }
918
919         return n;
920 }
921
922 /*
923  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
924  */
925 static void build_probe_list(struct inode *inode,
926                                 struct vm_area_struct *vma,
927                                 unsigned long start, unsigned long end,
928                                 struct list_head *head)
929 {
930         loff_t min, max;
931         struct rb_node *n, *t;
932         struct uprobe *u;
933
934         INIT_LIST_HEAD(head);
935         min = vaddr_to_offset(vma, start);
936         max = min + (end - start) - 1;
937
938         spin_lock(&uprobes_treelock);
939         n = find_node_in_range(inode, min, max);
940         if (n) {
941                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
942                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
943                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
944                                 break;
945                         list_add(&u->pending_list, head);
946                         atomic_inc(&u->ref);
947                 }
948                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
949                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
950                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
951                                 break;
952                         list_add(&u->pending_list, head);
953                         atomic_inc(&u->ref);
954                 }
955         }
956         spin_unlock(&uprobes_treelock);
957 }
958
959 /*
960  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
961  *
962  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
963  * can't handle the failure anyway.
964  */
965 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
966 {
967         struct list_head tmp_list;
968         struct uprobe *uprobe, *u;
969         struct inode *inode;
970
971         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, true))
972                 return 0;
973
974         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
975         if (!inode)
976                 return 0;
977
978         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
979         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
980
981         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
982                 if (!fatal_signal_pending(current)) {
983                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
984                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
985                 }
986                 put_uprobe(uprobe);
987         }
988         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
989
990         return 0;
991 }
992
993 static bool
994 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
995 {
996         loff_t min, max;
997         struct inode *inode;
998         struct rb_node *n;
999
1000         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1001
1002         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1003         max = min + (end - start) - 1;
1004
1005         spin_lock(&uprobes_treelock);
1006         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1007         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1008
1009         return !!n;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Called in context of a munmap of a vma.
1014  */
1015 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1016 {
1017         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, false))
1018                 return;
1019
1020         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1021                 return;
1022
1023         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1024              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1025                 return;
1026
1027         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1028                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1029 }
1030
1031 /* Slot allocation for XOL */
1032 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1033 {
1034         struct mm_struct *mm;
1035         int ret;
1036
1037         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1038         if (!area->page)
1039                 return -ENOMEM;
1040
1041         ret = -EALREADY;
1042         mm = current->mm;
1043
1044         down_write(&mm->mmap_sem);
1045         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1046                 goto fail;
1047
1048         ret = -ENOMEM;
1049
1050         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1051         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1052         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1053                 ret = area->vaddr;
1054                 goto fail;
1055         }
1056
1057         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1058                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1059         if (ret)
1060                 goto fail;
1061
1062         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1063         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1064         ret = 0;
1065
1066 fail:
1067         up_write(&mm->mmap_sem);
1068         if (ret)
1069                 __free_page(area->page);
1070
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1075 {
1076         struct xol_area *area;
1077
1078         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1079         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1080
1081         return area;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1086  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1087  * line.
1088  *
1089  * Returns the allocated area or NULL.
1090  */
1091 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1092 {
1093         struct xol_area *area;
1094
1095         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1096         if (unlikely(!area))
1097                 return NULL;
1098
1099         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1100
1101         if (!area->bitmap)
1102                 goto fail;
1103
1104         init_waitqueue_head(&area->wq);
1105         if (!xol_add_vma(area))
1106                 return area;
1107
1108 fail:
1109         kfree(area->bitmap);
1110         kfree(area);
1111
1112         return get_xol_area(current->mm);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1117  */
1118 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1119 {
1120         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1121
1122         if (!area)
1123                 return;
1124
1125         put_page(area->page);
1126         kfree(area->bitmap);
1127         kfree(area);
1128 }
1129
1130 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1131 {
1132         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1133
1134         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1135                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1136                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1137                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1138         }
1139 }
1140
1141 /*
1142  *  - search for a free slot.
1143  */
1144 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1145 {
1146         unsigned long slot_addr;
1147         int slot_nr;
1148
1149         do {
1150                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1151                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1152                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1153                                 break;
1154
1155                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1156                         continue;
1157                 }
1158                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1159         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1160
1161         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1162         atomic_inc(&area->slot_count);
1163
1164         return slot_addr;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1169  * allocate a slot.
1170  * Returns the allocated slot address or 0.
1171  */
1172 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1173 {
1174         struct xol_area *area;
1175         unsigned long offset;
1176         void *vaddr;
1177
1178         area = get_xol_area(current->mm);
1179         if (!area) {
1180                 area = xol_alloc_area();
1181                 if (!area)
1182                         return 0;
1183         }
1184         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1185
1186         /*
1187          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1188          * instruction slot.
1189          */
1190         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1191                 return 0;
1192
1193         current->utask->vaddr = slot_addr;
1194         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1195         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1196         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1197         kunmap_atomic(vaddr);
1198
1199         return current->utask->xol_vaddr;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1204  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1205  * subsequent requests.
1206  */
1207 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1208 {
1209         struct xol_area *area;
1210         unsigned long vma_end;
1211         unsigned long slot_addr;
1212
1213         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1214                 return;
1215
1216         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1217
1218         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1219                 return;
1220
1221         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1222         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1223         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1224                 unsigned long offset;
1225                 int slot_nr;
1226
1227                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1228                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1229                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1230                         return;
1231
1232                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1233                 atomic_dec(&area->slot_count);
1234                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1235                         wake_up(&area->wq);
1236
1237                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1238         }
1239 }
1240
1241 /**
1242  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1243  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1244  * instruction.
1245  * Return the address of the breakpoint instruction.
1246  */
1247 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1248 {
1249         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Called with no locks held.
1254  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1255  */
1256 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1257 {
1258         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1259
1260         if (!utask)
1261                 return;
1262
1263         if (utask->active_uprobe)
1264                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1265
1266         xol_free_insn_slot(t);
1267         kfree(utask);
1268         t->utask = NULL;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1273  */
1274 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1275 {
1276         t->utask = NULL;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1281  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1282  *
1283  * Returns:
1284  * - pointer to new uprobe_task on success
1285  * - NULL otherwise
1286  */
1287 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1288 {
1289         struct uprobe_task *utask;
1290
1291         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1292         if (unlikely(!utask))
1293                 return NULL;
1294
1295         current->utask = utask;
1296         return utask;
1297 }
1298
1299 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1300 static int
1301 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1302 {
1303         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1304                 return 0;
1305
1306         return -EFAULT;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1311  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1312  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1313  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1314  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1315  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1316  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1317  */
1318 bool uprobe_deny_signal(void)
1319 {
1320         struct task_struct *t = current;
1321         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1322
1323         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1324                 return false;
1325
1326         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1327
1328         if (signal_pending(t)) {
1329                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1330                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1331                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1332
1333                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1334                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1335                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1336                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1337                 }
1338         }
1339
1340         return true;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1345  * is a NOP or can be emulated.
1346  */
1347 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1348 {
1349         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1350                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1351                         return true;
1352                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1353         }
1354         return false;
1355 }
1356
1357 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1358 {
1359         struct vm_area_struct *vma;
1360
1361         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1362                 if (!valid_vma(vma, false))
1363                         continue;
1364                 /*
1365                  * This is not strictly accurate, we can race with
1366                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1367                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1368                  */
1369                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1370                         return;
1371         }
1372
1373         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1374 }
1375
1376 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1377 {
1378         struct page *page;
1379         uprobe_opcode_t opcode;
1380         int result;
1381
1382         pagefault_disable();
1383         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1384                                                         sizeof(opcode));
1385         pagefault_enable();
1386
1387         if (likely(result == 0))
1388                 goto out;
1389
1390         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1391         if (result < 0)
1392                 return result;
1393
1394         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1395         put_page(page);
1396  out:
1397         return is_swbp_insn(&opcode);
1398 }
1399
1400 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1401 {
1402         struct mm_struct *mm = current->mm;
1403         struct uprobe *uprobe = NULL;
1404         struct vm_area_struct *vma;
1405
1406         down_read(&mm->mmap_sem);
1407         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1408         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1409                 if (valid_vma(vma, false)) {
1410                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1411                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1412
1413                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1414                 }
1415
1416                 if (!uprobe)
1417                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1418         } else {
1419                 *is_swbp = -EFAULT;
1420         }
1421
1422         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1423                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1424         up_read(&mm->mmap_sem);
1425
1426         return uprobe;
1427 }
1428
1429 void __weak arch_uprobe_enable_step(struct arch_uprobe *arch)
1430 {
1431         user_enable_single_step(current);
1432 }
1433
1434 void __weak arch_uprobe_disable_step(struct arch_uprobe *arch)
1435 {
1436         user_disable_single_step(current);
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Run handler and ask thread to singlestep.
1441  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1442  */
1443 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1444 {
1445         struct uprobe_task *utask;
1446         struct uprobe *uprobe;
1447         unsigned long bp_vaddr;
1448         int uninitialized_var(is_swbp);
1449
1450         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1451         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1452
1453         if (!uprobe) {
1454                 if (is_swbp > 0) {
1455                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1456                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1457                 } else {
1458                         /*
1459                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1460                          * access this memory. The latter is only possible if
1461                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1462                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1463                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1464                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1465                          */
1466                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1467                 }
1468                 return;
1469         }
1470         /*
1471          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1472          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1473          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1474          */
1475         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1476         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1477                 goto restart;
1478
1479         utask = current->utask;
1480         if (!utask) {
1481                 utask = add_utask();
1482                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1483                 if (!utask)
1484                         goto restart;
1485         }
1486
1487         handler_chain(uprobe, regs);
1488         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1489                 goto out;
1490
1491         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1492                 arch_uprobe_enable_step(&uprobe->arch);
1493                 utask->active_uprobe = uprobe;
1494                 utask->state = UTASK_SSTEP;
1495                 return;
1496         }
1497
1498 restart:
1499         /*
1500          * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1501          * re-execute the instruction.
1502          */
1503         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1504 out:
1505         put_uprobe(uprobe);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1510  * Allow pending signals to take effect.
1511  */
1512 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1513 {
1514         struct uprobe *uprobe;
1515
1516         uprobe = utask->active_uprobe;
1517         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1518                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1519         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1520                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1521         else
1522                 WARN_ON_ONCE(1);
1523
1524         arch_uprobe_disable_step(&uprobe->arch);
1525         put_uprobe(uprobe);
1526         utask->active_uprobe = NULL;
1527         utask->state = UTASK_RUNNING;
1528         xol_free_insn_slot(current);
1529
1530         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1531         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1532         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1537  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1538  * sets utask->active_uprobe.
1539  *
1540  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1541  * and allows the thread to return from interrupt.
1542  *
1543  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1544  * uprobe_notify_resume().
1545  */
1546 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1547 {
1548         struct uprobe_task *utask;
1549
1550         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1551
1552         utask = current->utask;
1553         if (utask && utask->active_uprobe)
1554                 handle_singlestep(utask, regs);
1555         else
1556                 handle_swbp(regs);
1557 }
1558
1559 /*
1560  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1561  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1562  */
1563 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1564 {
1565         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1566                 return 0;
1567
1568         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1569         return 1;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1574  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1575  */
1576 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1577 {
1578         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1579
1580         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1581                 /* task is currently not uprobed */
1582                 return 0;
1583
1584         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1585         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1586         return 1;
1587 }
1588
1589 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1590         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1591         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1592 };
1593
1594 static int __init init_uprobes(void)
1595 {
1596         int i;
1597
1598         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++) {
1599                 mutex_init(&uprobes_mutex[i]);
1600                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1601         }
1602
1603         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1604 }
1605 module_init(init_uprobes);
1606
1607 static void __exit exit_uprobes(void)
1608 {
1609 }
1610 module_exit(exit_uprobes);