]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - kernel/events/uprobes.c
Merge branch 'uprobes/core' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/oleg...
[~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 #include <linux/percpu-rwsem.h>
37
38 #include <linux/uprobes.h>
39
40 #define UINSNS_PER_PAGE                 (PAGE_SIZE/UPROBE_XOL_SLOT_BYTES)
41 #define MAX_UPROBE_XOL_SLOTS            UINSNS_PER_PAGE
42
43 static struct rb_root uprobes_tree = RB_ROOT;
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(uprobes_treelock);       /* serialize rbtree access */
46
47 #define UPROBES_HASH_SZ 13
48
49 /*
50  * We need separate register/unregister and mmap/munmap lock hashes because
51  * of mmap_sem nesting.
52  *
53  * uprobe_register() needs to install probes on (potentially) all processes
54  * and thus needs to acquire multiple mmap_sems (consequtively, not
55  * concurrently), whereas uprobe_mmap() is called while holding mmap_sem
56  * for the particular process doing the mmap.
57  *
58  * uprobe_register()->register_for_each_vma() needs to drop/acquire mmap_sem
59  * because of lock order against i_mmap_mutex. This means there's a hole in
60  * the register vma iteration where a mmap() can happen.
61  *
62  * Thus uprobe_register() can race with uprobe_mmap() and we can try and
63  * install a probe where one is already installed.
64  */
65
66 /* serialize (un)register */
67 static struct mutex uprobes_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
68
69 #define uprobes_hash(v)         (&uprobes_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
70
71 /* serialize uprobe->pending_list */
72 static struct mutex uprobes_mmap_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
73 #define uprobes_mmap_hash(v)    (&uprobes_mmap_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
74
75 static struct percpu_rw_semaphore dup_mmap_sem;
76
77 /*
78  * uprobe_events allows us to skip the uprobe_mmap if there are no uprobe
79  * events active at this time.  Probably a fine grained per inode count is
80  * better?
81  */
82 static atomic_t uprobe_events = ATOMIC_INIT(0);
83
84 /* Have a copy of original instruction */
85 #define UPROBE_COPY_INSN        0
86 /* Dont run handlers when first register/ last unregister in progress*/
87 #define UPROBE_RUN_HANDLER      1
88 /* Can skip singlestep */
89 #define UPROBE_SKIP_SSTEP       2
90
91 struct uprobe {
92         struct rb_node          rb_node;        /* node in the rb tree */
93         atomic_t                ref;
94         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
95         struct mutex            copy_mutex;     /* TODO: kill me and UPROBE_COPY_INSN */
96         struct list_head        pending_list;
97         struct uprobe_consumer  *consumers;
98         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
99         loff_t                  offset;
100         unsigned long           flags;
101         struct arch_uprobe      arch;
102 };
103
104 /*
105  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
106  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
107  * changed after breakpoint was inserted.
108  *      - is_register: indicates if we are in register context.
109  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
110  *        executable vma.
111  */
112 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
113 {
114         vm_flags_t flags = VM_HUGETLB | VM_MAYEXEC | VM_SHARED;
115
116         if (is_register)
117                 flags |= VM_WRITE;
118
119         return vma->vm_file && (vma->vm_flags & flags) == VM_MAYEXEC;
120 }
121
122 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
123 {
124         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
125 }
126
127 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
128 {
129         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
130 }
131
132 /**
133  * __replace_page - replace page in vma by new page.
134  * based on replace_page in mm/ksm.c
135  *
136  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
137  * @addr:     address the old @page is mapped at
138  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
139  * @kpage:    the modified page we replace page by
140  *
141  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
142  */
143 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
144                                 struct page *page, struct page *kpage)
145 {
146         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
147         spinlock_t *ptl;
148         pte_t *ptep;
149         int err;
150         /* For mmu_notifiers */
151         const unsigned long mmun_start = addr;
152         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
153
154         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
155         lock_page(page);
156
157         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
158         err = -EAGAIN;
159         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
160         if (!ptep)
161                 goto unlock;
162
163         get_page(kpage);
164         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
165
166         if (!PageAnon(page)) {
167                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
168                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
169         }
170
171         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
172         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
173         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
174
175         page_remove_rmap(page);
176         if (!page_mapped(page))
177                 try_to_free_swap(page);
178         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
179
180         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
181                 munlock_vma_page(page);
182         put_page(page);
183
184         err = 0;
185  unlock:
186         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
187         unlock_page(page);
188         return err;
189 }
190
191 /**
192  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
193  * @insn: instruction to be checked.
194  * Default implementation of is_swbp_insn
195  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
196  */
197 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
198 {
199         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
200 }
201
202 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
203 {
204         void *kaddr = kmap_atomic(page);
205         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
206         kunmap_atomic(kaddr);
207 }
208
209 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
210 {
211         uprobe_opcode_t old_opcode;
212         bool is_swbp;
213
214         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
215         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
216
217         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
218                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
219                         return 0;
220         } else {
221                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
222                         return 0;
223         }
224
225         return 1;
226 }
227
228 /*
229  * NOTE:
230  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
231  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
232  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
233  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
234  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
235  * have fixed length instructions.
236  */
237
238 /*
239  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
240  * @mm: the probed process address space.
241  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
242  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
243  *
244  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
245  * mm).
246  *
247  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
248  * Return 0 (success) or a negative errno.
249  */
250 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
251                         uprobe_opcode_t opcode)
252 {
253         struct page *old_page, *new_page;
254         void *vaddr_old, *vaddr_new;
255         struct vm_area_struct *vma;
256         int ret;
257
258 retry:
259         /* Read the page with vaddr into memory */
260         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
261         if (ret <= 0)
262                 return ret;
263
264         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
265         if (ret <= 0)
266                 goto put_old;
267
268         ret = -ENOMEM;
269         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
270         if (!new_page)
271                 goto put_old;
272
273         __SetPageUptodate(new_page);
274
275         /* copy the page now that we've got it stable */
276         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
277         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
278
279         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
280         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
281
282         kunmap_atomic(vaddr_new);
283         kunmap_atomic(vaddr_old);
284
285         ret = anon_vma_prepare(vma);
286         if (ret)
287                 goto put_new;
288
289         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
290
291 put_new:
292         page_cache_release(new_page);
293 put_old:
294         put_page(old_page);
295
296         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
297                 goto retry;
298         return ret;
299 }
300
301 /**
302  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
303  * @auprobe: arch specific probepoint information.
304  * @mm: the probed process address space.
305  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
306  *
307  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
308  * Return 0 (success) or a negative errno.
309  */
310 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
311 {
312         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
313 }
314
315 /**
316  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
317  * @mm: the probed process address space.
318  * @auprobe: arch specific probepoint information.
319  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
320  *
321  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
322  * Return 0 (success) or a negative errno.
323  */
324 int __weak
325 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
326 {
327         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
328 }
329
330 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
331 {
332         if (l->inode < r->inode)
333                 return -1;
334
335         if (l->inode > r->inode)
336                 return 1;
337
338         if (l->offset < r->offset)
339                 return -1;
340
341         if (l->offset > r->offset)
342                 return 1;
343
344         return 0;
345 }
346
347 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
348 {
349         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
350         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
351         struct uprobe *uprobe;
352         int match;
353
354         while (n) {
355                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
356                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
357                 if (!match) {
358                         atomic_inc(&uprobe->ref);
359                         return uprobe;
360                 }
361
362                 if (match < 0)
363                         n = n->rb_left;
364                 else
365                         n = n->rb_right;
366         }
367         return NULL;
368 }
369
370 /*
371  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
372  * Acquires uprobes_treelock
373  */
374 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
375 {
376         struct uprobe *uprobe;
377
378         spin_lock(&uprobes_treelock);
379         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
380         spin_unlock(&uprobes_treelock);
381
382         return uprobe;
383 }
384
385 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
386 {
387         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
388         struct rb_node *parent = NULL;
389         struct uprobe *u;
390         int match;
391
392         while (*p) {
393                 parent = *p;
394                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
395                 match = match_uprobe(uprobe, u);
396                 if (!match) {
397                         atomic_inc(&u->ref);
398                         return u;
399                 }
400
401                 if (match < 0)
402                         p = &parent->rb_left;
403                 else
404                         p = &parent->rb_right;
405
406         }
407
408         u = NULL;
409         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
410         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
411         /* get access + creation ref */
412         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
413
414         return u;
415 }
416
417 /*
418  * Acquire uprobes_treelock.
419  * Matching uprobe already exists in rbtree;
420  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
421  *
422  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
423  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
424  */
425 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
426 {
427         struct uprobe *u;
428
429         spin_lock(&uprobes_treelock);
430         u = __insert_uprobe(uprobe);
431         spin_unlock(&uprobes_treelock);
432
433         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
434         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
435
436         return u;
437 }
438
439 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
440 {
441         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
442                 kfree(uprobe);
443 }
444
445 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
446 {
447         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
448
449         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
450         if (!uprobe)
451                 return NULL;
452
453         uprobe->inode = igrab(inode);
454         uprobe->offset = offset;
455         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
456         mutex_init(&uprobe->copy_mutex);
457
458         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
459         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
460
461         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
462         if (cur_uprobe) {
463                 kfree(uprobe);
464                 uprobe = cur_uprobe;
465                 iput(inode);
466         } else {
467                 atomic_inc(&uprobe_events);
468         }
469
470         return uprobe;
471 }
472
473 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
474 {
475         struct uprobe_consumer *uc;
476
477         if (!test_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags))
478                 return;
479
480         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
481         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
482                 if (!uc->filter || uc->filter(uc, current))
483                         uc->handler(uc, regs);
484         }
485         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
486 }
487
488 /* Returns the previous consumer */
489 static struct uprobe_consumer *
490 consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
491 {
492         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
493         uc->next = uprobe->consumers;
494         uprobe->consumers = uc;
495         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
496
497         return uc->next;
498 }
499
500 /*
501  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
502  * Return true if the @uc is deleted successfully
503  * or return false.
504  */
505 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
506 {
507         struct uprobe_consumer **con;
508         bool ret = false;
509
510         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
511         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
512                 if (*con == uc) {
513                         *con = uc->next;
514                         ret = true;
515                         break;
516                 }
517         }
518         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
519
520         return ret;
521 }
522
523 static int
524 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
525                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
526 {
527         struct page *page;
528         void *vaddr;
529         unsigned long off;
530         pgoff_t idx;
531
532         if (!filp)
533                 return -EINVAL;
534
535         if (!mapping->a_ops->readpage)
536                 return -EIO;
537
538         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
539         off = offset & ~PAGE_MASK;
540
541         /*
542          * Ensure that the page that has the original instruction is
543          * populated and in page-cache.
544          */
545         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
546         if (IS_ERR(page))
547                 return PTR_ERR(page);
548
549         vaddr = kmap_atomic(page);
550         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
551         kunmap_atomic(vaddr);
552         page_cache_release(page);
553
554         return 0;
555 }
556
557 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
558 {
559         struct address_space *mapping;
560         unsigned long nbytes;
561         int bytes;
562
563         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
564         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
565
566         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
567         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
568                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
569         else
570                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
571
572         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
573         if (nbytes < bytes) {
574                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
575                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
576                 if (err)
577                         return err;
578                 bytes = nbytes;
579         }
580         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
581 }
582
583 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
584                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
585 {
586         int ret = 0;
587
588         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
589                 return ret;
590
591         mutex_lock(&uprobe->copy_mutex);
592         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
593                 goto out;
594
595         ret = copy_insn(uprobe, file);
596         if (ret)
597                 goto out;
598
599         ret = -ENOTSUPP;
600         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
601                 goto out;
602
603         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
604         if (ret)
605                 goto out;
606
607         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
608         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
609                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
610
611         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
612         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
613
614  out:
615         mutex_unlock(&uprobe->copy_mutex);
616
617         return ret;
618 }
619
620 static int
621 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
622                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
623 {
624         bool first_uprobe;
625         int ret;
626
627         /*
628          * If probe is being deleted, unregister thread could be done with
629          * the vma-rmap-walk through. Adding a probe now can be fatal since
630          * nobody will be able to cleanup. Also we could be from fork or
631          * mremap path, where the probe might have already been inserted.
632          * Hence behave as if probe already existed.
633          */
634         if (!uprobe->consumers)
635                 return 0;
636
637         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
638         if (ret)
639                 return ret;
640
641         /*
642          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
643          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
644          */
645         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
646         if (first_uprobe)
647                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
648
649         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
650         if (!ret)
651                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
652         else if (first_uprobe)
653                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
654
655         return ret;
656 }
657
658 static int
659 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
660 {
661         /* can happen if uprobe_register() fails */
662         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags))
663                 return 0;
664
665         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
666         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
667 }
668
669 /*
670  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
671  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
672  * See find_active_uprobe().
673  */
674 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
675 {
676         spin_lock(&uprobes_treelock);
677         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
678         spin_unlock(&uprobes_treelock);
679         iput(uprobe->inode);
680         put_uprobe(uprobe);
681         atomic_dec(&uprobe_events);
682 }
683
684 struct map_info {
685         struct map_info *next;
686         struct mm_struct *mm;
687         unsigned long vaddr;
688 };
689
690 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
691 {
692         struct map_info *next = info->next;
693         kfree(info);
694         return next;
695 }
696
697 static struct map_info *
698 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
699 {
700         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
701         struct vm_area_struct *vma;
702         struct map_info *curr = NULL;
703         struct map_info *prev = NULL;
704         struct map_info *info;
705         int more = 0;
706
707  again:
708         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
709         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
710                 if (!valid_vma(vma, is_register))
711                         continue;
712
713                 if (!prev && !more) {
714                         /*
715                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
716                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
717                          */
718                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
719                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
720                         if (prev)
721                                 prev->next = NULL;
722                 }
723                 if (!prev) {
724                         more++;
725                         continue;
726                 }
727
728                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
729                         continue;
730
731                 info = prev;
732                 prev = prev->next;
733                 info->next = curr;
734                 curr = info;
735
736                 info->mm = vma->vm_mm;
737                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
738         }
739         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
740
741         if (!more)
742                 goto out;
743
744         prev = curr;
745         while (curr) {
746                 mmput(curr->mm);
747                 curr = curr->next;
748         }
749
750         do {
751                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
752                 if (!info) {
753                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
754                         goto out;
755                 }
756                 info->next = prev;
757                 prev = info;
758         } while (--more);
759
760         goto again;
761  out:
762         while (prev)
763                 prev = free_map_info(prev);
764         return curr;
765 }
766
767 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
768 {
769         struct map_info *info;
770         int err = 0;
771
772         percpu_down_write(&dup_mmap_sem);
773         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
774                                         uprobe->offset, is_register);
775         if (IS_ERR(info)) {
776                 err = PTR_ERR(info);
777                 goto out;
778         }
779
780         while (info) {
781                 struct mm_struct *mm = info->mm;
782                 struct vm_area_struct *vma;
783
784                 if (err && is_register)
785                         goto free;
786
787                 down_write(&mm->mmap_sem);
788                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
789                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
790                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
791                         goto unlock;
792
793                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
794                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
795                         goto unlock;
796
797                 if (is_register)
798                         err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
799                 else
800                         err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
801
802  unlock:
803                 up_write(&mm->mmap_sem);
804  free:
805                 mmput(mm);
806                 info = free_map_info(info);
807         }
808  out:
809         percpu_up_write(&dup_mmap_sem);
810         return err;
811 }
812
813 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe)
814 {
815         return register_for_each_vma(uprobe, true);
816 }
817
818 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe)
819 {
820         if (!register_for_each_vma(uprobe, false))
821                 delete_uprobe(uprobe);
822
823         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
824 }
825
826 /*
827  * uprobe_register - register a probe
828  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
829  * @offset: offset from the start of the file.
830  * @uc: information on howto handle the probe..
831  *
832  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
833  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
834  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
835  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
836  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
837  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
838  * unregisters.
839  *
840  * Return errno if it cannot successully install probes
841  * else return 0 (success)
842  */
843 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
844 {
845         struct uprobe *uprobe;
846         int ret;
847
848         if (!inode || !uc || uc->next)
849                 return -EINVAL;
850
851         if (offset > i_size_read(inode))
852                 return -EINVAL;
853
854         ret = 0;
855         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
856         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
857
858         if (!uprobe) {
859                 ret = -ENOMEM;
860         } else if (!consumer_add(uprobe, uc)) {
861                 ret = __uprobe_register(uprobe);
862                 if (ret) {
863                         uprobe->consumers = NULL;
864                         __uprobe_unregister(uprobe);
865                 } else {
866                         set_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
867                 }
868         }
869
870         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
871         if (uprobe)
872                 put_uprobe(uprobe);
873
874         return ret;
875 }
876
877 /*
878  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
879  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
880  * @offset: offset from the start of the file.
881  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
882  */
883 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
884 {
885         struct uprobe *uprobe;
886
887         if (!inode || !uc)
888                 return;
889
890         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
891         if (!uprobe)
892                 return;
893
894         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
895
896         if (consumer_del(uprobe, uc)) {
897                 if (!uprobe->consumers) {
898                         __uprobe_unregister(uprobe);
899                         clear_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
900                 }
901         }
902
903         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
904         if (uprobe)
905                 put_uprobe(uprobe);
906 }
907
908 static struct rb_node *
909 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
910 {
911         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
912
913         while (n) {
914                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
915
916                 if (inode < u->inode) {
917                         n = n->rb_left;
918                 } else if (inode > u->inode) {
919                         n = n->rb_right;
920                 } else {
921                         if (max < u->offset)
922                                 n = n->rb_left;
923                         else if (min > u->offset)
924                                 n = n->rb_right;
925                         else
926                                 break;
927                 }
928         }
929
930         return n;
931 }
932
933 /*
934  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
935  */
936 static void build_probe_list(struct inode *inode,
937                                 struct vm_area_struct *vma,
938                                 unsigned long start, unsigned long end,
939                                 struct list_head *head)
940 {
941         loff_t min, max;
942         struct rb_node *n, *t;
943         struct uprobe *u;
944
945         INIT_LIST_HEAD(head);
946         min = vaddr_to_offset(vma, start);
947         max = min + (end - start) - 1;
948
949         spin_lock(&uprobes_treelock);
950         n = find_node_in_range(inode, min, max);
951         if (n) {
952                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
953                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
954                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
955                                 break;
956                         list_add(&u->pending_list, head);
957                         atomic_inc(&u->ref);
958                 }
959                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
960                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
961                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
962                                 break;
963                         list_add(&u->pending_list, head);
964                         atomic_inc(&u->ref);
965                 }
966         }
967         spin_unlock(&uprobes_treelock);
968 }
969
970 /*
971  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
972  *
973  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
974  * can't handle the failure anyway.
975  */
976 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
977 {
978         struct list_head tmp_list;
979         struct uprobe *uprobe, *u;
980         struct inode *inode;
981
982         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, true))
983                 return 0;
984
985         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
986         if (!inode)
987                 return 0;
988
989         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
990         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
991
992         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
993                 if (!fatal_signal_pending(current)) {
994                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
995                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
996                 }
997                 put_uprobe(uprobe);
998         }
999         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
1000
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 static bool
1005 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1006 {
1007         loff_t min, max;
1008         struct inode *inode;
1009         struct rb_node *n;
1010
1011         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1012
1013         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1014         max = min + (end - start) - 1;
1015
1016         spin_lock(&uprobes_treelock);
1017         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1018         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1019
1020         return !!n;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Called in context of a munmap of a vma.
1025  */
1026 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1027 {
1028         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, false))
1029                 return;
1030
1031         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1032                 return;
1033
1034         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1035              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1036                 return;
1037
1038         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1039                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1040 }
1041
1042 /* Slot allocation for XOL */
1043 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1044 {
1045         struct mm_struct *mm;
1046         int ret;
1047
1048         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1049         if (!area->page)
1050                 return -ENOMEM;
1051
1052         ret = -EALREADY;
1053         mm = current->mm;
1054
1055         down_write(&mm->mmap_sem);
1056         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1057                 goto fail;
1058
1059         ret = -ENOMEM;
1060
1061         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1062         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1063         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1064                 ret = area->vaddr;
1065                 goto fail;
1066         }
1067
1068         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1069                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1070         if (ret)
1071                 goto fail;
1072
1073         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1074         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1075         ret = 0;
1076
1077 fail:
1078         up_write(&mm->mmap_sem);
1079         if (ret)
1080                 __free_page(area->page);
1081
1082         return ret;
1083 }
1084
1085 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1086 {
1087         struct xol_area *area;
1088
1089         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1090         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1091
1092         return area;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1097  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1098  * line.
1099  *
1100  * Returns the allocated area or NULL.
1101  */
1102 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1103 {
1104         struct xol_area *area;
1105
1106         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1107         if (unlikely(!area))
1108                 return NULL;
1109
1110         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1111
1112         if (!area->bitmap)
1113                 goto fail;
1114
1115         init_waitqueue_head(&area->wq);
1116         if (!xol_add_vma(area))
1117                 return area;
1118
1119 fail:
1120         kfree(area->bitmap);
1121         kfree(area);
1122
1123         return get_xol_area(current->mm);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1128  */
1129 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1130 {
1131         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1132
1133         if (!area)
1134                 return;
1135
1136         put_page(area->page);
1137         kfree(area->bitmap);
1138         kfree(area);
1139 }
1140
1141 void uprobe_start_dup_mmap(void)
1142 {
1143         percpu_down_read(&dup_mmap_sem);
1144 }
1145
1146 void uprobe_end_dup_mmap(void)
1147 {
1148         percpu_up_read(&dup_mmap_sem);
1149 }
1150
1151 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1152 {
1153         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1154
1155         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1156                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1157                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1158                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1159         }
1160 }
1161
1162 /*
1163  *  - search for a free slot.
1164  */
1165 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1166 {
1167         unsigned long slot_addr;
1168         int slot_nr;
1169
1170         do {
1171                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1172                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1173                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1174                                 break;
1175
1176                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1177                         continue;
1178                 }
1179                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1180         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1181
1182         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1183         atomic_inc(&area->slot_count);
1184
1185         return slot_addr;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1190  * allocate a slot.
1191  * Returns the allocated slot address or 0.
1192  */
1193 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1194 {
1195         struct xol_area *area;
1196         unsigned long offset;
1197         void *vaddr;
1198
1199         area = get_xol_area(current->mm);
1200         if (!area) {
1201                 area = xol_alloc_area();
1202                 if (!area)
1203                         return 0;
1204         }
1205         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1206
1207         /*
1208          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1209          * instruction slot.
1210          */
1211         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1212                 return 0;
1213
1214         current->utask->vaddr = slot_addr;
1215         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1216         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1217         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1218         kunmap_atomic(vaddr);
1219         /*
1220          * We probably need flush_icache_user_range() but it needs vma.
1221          * This should work on supported architectures too.
1222          */
1223         flush_dcache_page(area->page);
1224
1225         return current->utask->xol_vaddr;
1226 }
1227
1228 /*
1229  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1230  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1231  * subsequent requests.
1232  */
1233 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1234 {
1235         struct xol_area *area;
1236         unsigned long vma_end;
1237         unsigned long slot_addr;
1238
1239         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1240                 return;
1241
1242         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1243
1244         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1245                 return;
1246
1247         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1248         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1249         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1250                 unsigned long offset;
1251                 int slot_nr;
1252
1253                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1254                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1255                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1256                         return;
1257
1258                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1259                 atomic_dec(&area->slot_count);
1260                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1261                         wake_up(&area->wq);
1262
1263                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1264         }
1265 }
1266
1267 /**
1268  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1269  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1270  * instruction.
1271  * Return the address of the breakpoint instruction.
1272  */
1273 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1274 {
1275         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1276 }
1277
1278 /*
1279  * Called with no locks held.
1280  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1281  */
1282 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1283 {
1284         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1285
1286         if (!utask)
1287                 return;
1288
1289         if (utask->active_uprobe)
1290                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1291
1292         xol_free_insn_slot(t);
1293         kfree(utask);
1294         t->utask = NULL;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1299  */
1300 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1301 {
1302         t->utask = NULL;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1307  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1308  *
1309  * Returns:
1310  * - pointer to new uprobe_task on success
1311  * - NULL otherwise
1312  */
1313 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1314 {
1315         struct uprobe_task *utask;
1316
1317         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1318         if (unlikely(!utask))
1319                 return NULL;
1320
1321         current->utask = utask;
1322         return utask;
1323 }
1324
1325 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1326 static int
1327 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1328 {
1329         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1330                 return 0;
1331
1332         return -EFAULT;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1337  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1338  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1339  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1340  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1341  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1342  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1343  */
1344 bool uprobe_deny_signal(void)
1345 {
1346         struct task_struct *t = current;
1347         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1348
1349         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1350                 return false;
1351
1352         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1353
1354         if (signal_pending(t)) {
1355                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1356                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1357                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1358
1359                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1360                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1361                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1362                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1363                 }
1364         }
1365
1366         return true;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1371  * is a NOP or can be emulated.
1372  */
1373 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1374 {
1375         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1376                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1377                         return true;
1378                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1379         }
1380         return false;
1381 }
1382
1383 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1384 {
1385         struct vm_area_struct *vma;
1386
1387         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1388                 if (!valid_vma(vma, false))
1389                         continue;
1390                 /*
1391                  * This is not strictly accurate, we can race with
1392                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1393                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1394                  */
1395                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1396                         return;
1397         }
1398
1399         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1400 }
1401
1402 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1403 {
1404         struct page *page;
1405         uprobe_opcode_t opcode;
1406         int result;
1407
1408         pagefault_disable();
1409         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1410                                                         sizeof(opcode));
1411         pagefault_enable();
1412
1413         if (likely(result == 0))
1414                 goto out;
1415
1416         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1417         if (result < 0)
1418                 return result;
1419
1420         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1421         put_page(page);
1422  out:
1423         return is_swbp_insn(&opcode);
1424 }
1425
1426 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1427 {
1428         struct mm_struct *mm = current->mm;
1429         struct uprobe *uprobe = NULL;
1430         struct vm_area_struct *vma;
1431
1432         down_read(&mm->mmap_sem);
1433         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1434         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1435                 if (valid_vma(vma, false)) {
1436                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1437                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1438
1439                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1440                 }
1441
1442                 if (!uprobe)
1443                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1444         } else {
1445                 *is_swbp = -EFAULT;
1446         }
1447
1448         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1449                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1450         up_read(&mm->mmap_sem);
1451
1452         return uprobe;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Run handler and ask thread to singlestep.
1457  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1458  */
1459 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1460 {
1461         struct uprobe_task *utask;
1462         struct uprobe *uprobe;
1463         unsigned long bp_vaddr;
1464         int uninitialized_var(is_swbp);
1465
1466         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1467         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1468
1469         if (!uprobe) {
1470                 if (is_swbp > 0) {
1471                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1472                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1473                 } else {
1474                         /*
1475                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1476                          * access this memory. The latter is only possible if
1477                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1478                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1479                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1480                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1481                          */
1482                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1483                 }
1484                 return;
1485         }
1486         /*
1487          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1488          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1489          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1490          */
1491         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1492         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1493                 goto restart;
1494
1495         utask = current->utask;
1496         if (!utask) {
1497                 utask = add_utask();
1498                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1499                 if (!utask)
1500                         goto restart;
1501         }
1502
1503         handler_chain(uprobe, regs);
1504         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1505                 goto out;
1506
1507         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1508                 utask->active_uprobe = uprobe;
1509                 utask->state = UTASK_SSTEP;
1510                 return;
1511         }
1512
1513 restart:
1514         /*
1515          * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1516          * re-execute the instruction.
1517          */
1518         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1519 out:
1520         put_uprobe(uprobe);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1525  * Allow pending signals to take effect.
1526  */
1527 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1528 {
1529         struct uprobe *uprobe;
1530
1531         uprobe = utask->active_uprobe;
1532         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1533                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1534         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1535                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1536         else
1537                 WARN_ON_ONCE(1);
1538
1539         put_uprobe(uprobe);
1540         utask->active_uprobe = NULL;
1541         utask->state = UTASK_RUNNING;
1542         xol_free_insn_slot(current);
1543
1544         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1545         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1546         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1551  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1552  * sets utask->active_uprobe.
1553  *
1554  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1555  * and allows the thread to return from interrupt.
1556  *
1557  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1558  * uprobe_notify_resume().
1559  */
1560 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1561 {
1562         struct uprobe_task *utask;
1563
1564         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1565
1566         utask = current->utask;
1567         if (utask && utask->active_uprobe)
1568                 handle_singlestep(utask, regs);
1569         else
1570                 handle_swbp(regs);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1575  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1576  */
1577 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1578 {
1579         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1580                 return 0;
1581
1582         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1583         return 1;
1584 }
1585
1586 /*
1587  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1588  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1589  */
1590 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1591 {
1592         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1593
1594         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1595                 /* task is currently not uprobed */
1596                 return 0;
1597
1598         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1599         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1600         return 1;
1601 }
1602
1603 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1604         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1605         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1606 };
1607
1608 static int __init init_uprobes(void)
1609 {
1610         int i;
1611
1612         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++) {
1613                 mutex_init(&uprobes_mutex[i]);
1614                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1615         }
1616
1617         if (percpu_init_rwsem(&dup_mmap_sem))
1618                 return -ENOMEM;
1619
1620         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1621 }
1622 module_init(init_uprobes);
1623
1624 static void __exit exit_uprobes(void)
1625 {
1626 }
1627 module_exit(exit_uprobes);