uprobes: Change filter_chain() to iterate ->consumers list
[cascardo/linux.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     register_rwsem;
95         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
96         struct mutex            copy_mutex;     /* TODO: kill me and UPROBE_COPY_INSN */
97         struct list_head        pending_list;
98         struct uprobe_consumer  *consumers;
99         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
100         loff_t                  offset;
101         unsigned long           flags;
102         struct arch_uprobe      arch;
103 };
104
105 /*
106  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
107  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
108  * changed after breakpoint was inserted.
109  *      - is_register: indicates if we are in register context.
110  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
111  *        executable vma.
112  */
113 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
114 {
115         vm_flags_t flags = VM_HUGETLB | VM_MAYEXEC | VM_SHARED;
116
117         if (is_register)
118                 flags |= VM_WRITE;
119
120         return vma->vm_file && (vma->vm_flags & flags) == VM_MAYEXEC;
121 }
122
123 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
124 {
125         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
126 }
127
128 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
129 {
130         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
131 }
132
133 /**
134  * __replace_page - replace page in vma by new page.
135  * based on replace_page in mm/ksm.c
136  *
137  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
138  * @addr:     address the old @page is mapped at
139  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
140  * @kpage:    the modified page we replace page by
141  *
142  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
143  */
144 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
145                                 struct page *page, struct page *kpage)
146 {
147         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
148         spinlock_t *ptl;
149         pte_t *ptep;
150         int err;
151         /* For mmu_notifiers */
152         const unsigned long mmun_start = addr;
153         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
154
155         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
156         lock_page(page);
157
158         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
159         err = -EAGAIN;
160         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
161         if (!ptep)
162                 goto unlock;
163
164         get_page(kpage);
165         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
166
167         if (!PageAnon(page)) {
168                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
169                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
170         }
171
172         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
173         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
174         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
175
176         page_remove_rmap(page);
177         if (!page_mapped(page))
178                 try_to_free_swap(page);
179         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
180
181         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
182                 munlock_vma_page(page);
183         put_page(page);
184
185         err = 0;
186  unlock:
187         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
188         unlock_page(page);
189         return err;
190 }
191
192 /**
193  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
194  * @insn: instruction to be checked.
195  * Default implementation of is_swbp_insn
196  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
197  */
198 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
199 {
200         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
201 }
202
203 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
204 {
205         void *kaddr = kmap_atomic(page);
206         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
207         kunmap_atomic(kaddr);
208 }
209
210 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
211 {
212         uprobe_opcode_t old_opcode;
213         bool is_swbp;
214
215         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
216         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
217
218         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
219                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
220                         return 0;
221         } else {
222                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
223                         return 0;
224         }
225
226         return 1;
227 }
228
229 /*
230  * NOTE:
231  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
232  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
233  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
234  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
235  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
236  * have fixed length instructions.
237  */
238
239 /*
240  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
241  * @mm: the probed process address space.
242  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
243  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
244  *
245  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
246  * mm).
247  *
248  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
249  * Return 0 (success) or a negative errno.
250  */
251 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
252                         uprobe_opcode_t opcode)
253 {
254         struct page *old_page, *new_page;
255         void *vaddr_old, *vaddr_new;
256         struct vm_area_struct *vma;
257         int ret;
258
259 retry:
260         /* Read the page with vaddr into memory */
261         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
262         if (ret <= 0)
263                 return ret;
264
265         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
266         if (ret <= 0)
267                 goto put_old;
268
269         ret = -ENOMEM;
270         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
271         if (!new_page)
272                 goto put_old;
273
274         __SetPageUptodate(new_page);
275
276         /* copy the page now that we've got it stable */
277         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
278         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
279
280         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
281         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
282
283         kunmap_atomic(vaddr_new);
284         kunmap_atomic(vaddr_old);
285
286         ret = anon_vma_prepare(vma);
287         if (ret)
288                 goto put_new;
289
290         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
291
292 put_new:
293         page_cache_release(new_page);
294 put_old:
295         put_page(old_page);
296
297         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
298                 goto retry;
299         return ret;
300 }
301
302 /**
303  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
304  * @auprobe: arch specific probepoint information.
305  * @mm: the probed process address space.
306  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
307  *
308  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
309  * Return 0 (success) or a negative errno.
310  */
311 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
312 {
313         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
314 }
315
316 /**
317  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
318  * @mm: the probed process address space.
319  * @auprobe: arch specific probepoint information.
320  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
321  *
322  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
323  * Return 0 (success) or a negative errno.
324  */
325 int __weak
326 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
327 {
328         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
329 }
330
331 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
332 {
333         if (l->inode < r->inode)
334                 return -1;
335
336         if (l->inode > r->inode)
337                 return 1;
338
339         if (l->offset < r->offset)
340                 return -1;
341
342         if (l->offset > r->offset)
343                 return 1;
344
345         return 0;
346 }
347
348 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
349 {
350         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
351         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
352         struct uprobe *uprobe;
353         int match;
354
355         while (n) {
356                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
357                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
358                 if (!match) {
359                         atomic_inc(&uprobe->ref);
360                         return uprobe;
361                 }
362
363                 if (match < 0)
364                         n = n->rb_left;
365                 else
366                         n = n->rb_right;
367         }
368         return NULL;
369 }
370
371 /*
372  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
373  * Acquires uprobes_treelock
374  */
375 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
376 {
377         struct uprobe *uprobe;
378
379         spin_lock(&uprobes_treelock);
380         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
381         spin_unlock(&uprobes_treelock);
382
383         return uprobe;
384 }
385
386 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
387 {
388         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
389         struct rb_node *parent = NULL;
390         struct uprobe *u;
391         int match;
392
393         while (*p) {
394                 parent = *p;
395                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
396                 match = match_uprobe(uprobe, u);
397                 if (!match) {
398                         atomic_inc(&u->ref);
399                         return u;
400                 }
401
402                 if (match < 0)
403                         p = &parent->rb_left;
404                 else
405                         p = &parent->rb_right;
406
407         }
408
409         u = NULL;
410         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
411         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
412         /* get access + creation ref */
413         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
414
415         return u;
416 }
417
418 /*
419  * Acquire uprobes_treelock.
420  * Matching uprobe already exists in rbtree;
421  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
422  *
423  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
424  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
425  */
426 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
427 {
428         struct uprobe *u;
429
430         spin_lock(&uprobes_treelock);
431         u = __insert_uprobe(uprobe);
432         spin_unlock(&uprobes_treelock);
433
434         return u;
435 }
436
437 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
438 {
439         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
440                 kfree(uprobe);
441 }
442
443 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
444 {
445         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
446
447         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
448         if (!uprobe)
449                 return NULL;
450
451         uprobe->inode = igrab(inode);
452         uprobe->offset = offset;
453         init_rwsem(&uprobe->register_rwsem);
454         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
455         mutex_init(&uprobe->copy_mutex);
456         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
457         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
458
459         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
460         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
461
462         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
463         if (cur_uprobe) {
464                 kfree(uprobe);
465                 uprobe = cur_uprobe;
466                 iput(inode);
467         } else {
468                 atomic_inc(&uprobe_events);
469         }
470
471         return uprobe;
472 }
473
474 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
475 {
476         struct uprobe_consumer *uc;
477
478         if (!test_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags))
479                 return;
480
481         down_read(&uprobe->register_rwsem);
482         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next)
483                 uc->handler(uc, regs);
484         up_read(&uprobe->register_rwsem);
485 }
486
487 static void consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
488 {
489         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
490         uc->next = uprobe->consumers;
491         uprobe->consumers = uc;
492         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
493 }
494
495 /*
496  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
497  * Return true if the @uc is deleted successfully
498  * or return false.
499  */
500 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
501 {
502         struct uprobe_consumer **con;
503         bool ret = false;
504
505         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
506         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
507                 if (*con == uc) {
508                         *con = uc->next;
509                         ret = true;
510                         break;
511                 }
512         }
513         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
514
515         return ret;
516 }
517
518 static int
519 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
520                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
521 {
522         struct page *page;
523         void *vaddr;
524         unsigned long off;
525         pgoff_t idx;
526
527         if (!filp)
528                 return -EINVAL;
529
530         if (!mapping->a_ops->readpage)
531                 return -EIO;
532
533         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
534         off = offset & ~PAGE_MASK;
535
536         /*
537          * Ensure that the page that has the original instruction is
538          * populated and in page-cache.
539          */
540         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
541         if (IS_ERR(page))
542                 return PTR_ERR(page);
543
544         vaddr = kmap_atomic(page);
545         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
546         kunmap_atomic(vaddr);
547         page_cache_release(page);
548
549         return 0;
550 }
551
552 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
553 {
554         struct address_space *mapping;
555         unsigned long nbytes;
556         int bytes;
557
558         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
559         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
560
561         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
562         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
563                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
564         else
565                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
566
567         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
568         if (nbytes < bytes) {
569                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
570                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
571                 if (err)
572                         return err;
573                 bytes = nbytes;
574         }
575         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
576 }
577
578 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
579                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
580 {
581         int ret = 0;
582
583         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
584                 return ret;
585
586         mutex_lock(&uprobe->copy_mutex);
587         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
588                 goto out;
589
590         ret = copy_insn(uprobe, file);
591         if (ret)
592                 goto out;
593
594         ret = -ENOTSUPP;
595         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
596                 goto out;
597
598         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
599         if (ret)
600                 goto out;
601
602         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
603         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
604                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
605
606         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
607         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
608
609  out:
610         mutex_unlock(&uprobe->copy_mutex);
611
612         return ret;
613 }
614
615 static bool filter_chain(struct uprobe *uprobe)
616 {
617         struct uprobe_consumer *uc;
618         bool ret = false;
619
620         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
621         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
622                 /* TODO: ret = uc->filter(...) */
623                 ret = true;
624                 if (ret)
625                         break;
626         }
627         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
628
629         return ret;
630 }
631
632 static int
633 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
634                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
635 {
636         bool first_uprobe;
637         int ret;
638
639         /*
640          * If probe is being deleted, unregister thread could be done with
641          * the vma-rmap-walk through. Adding a probe now can be fatal since
642          * nobody will be able to cleanup. But in this case filter_chain()
643          * must return false, all consumers have gone away.
644          */
645         if (!filter_chain(uprobe))
646                 return 0;
647
648         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
649         if (ret)
650                 return ret;
651
652         /*
653          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
654          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
655          */
656         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
657         if (first_uprobe)
658                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
659
660         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
661         if (!ret)
662                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
663         else if (first_uprobe)
664                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
665
666         return ret;
667 }
668
669 static int
670 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
671 {
672         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags))
673                 return 0;
674
675         if (filter_chain(uprobe))
676                 return 0;
677
678         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
679         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
680 }
681
682 /*
683  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
684  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
685  * See find_active_uprobe().
686  */
687 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
688 {
689         spin_lock(&uprobes_treelock);
690         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
691         spin_unlock(&uprobes_treelock);
692         iput(uprobe->inode);
693         put_uprobe(uprobe);
694         atomic_dec(&uprobe_events);
695 }
696
697 struct map_info {
698         struct map_info *next;
699         struct mm_struct *mm;
700         unsigned long vaddr;
701 };
702
703 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
704 {
705         struct map_info *next = info->next;
706         kfree(info);
707         return next;
708 }
709
710 static struct map_info *
711 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
712 {
713         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
714         struct vm_area_struct *vma;
715         struct map_info *curr = NULL;
716         struct map_info *prev = NULL;
717         struct map_info *info;
718         int more = 0;
719
720  again:
721         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
722         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
723                 if (!valid_vma(vma, is_register))
724                         continue;
725
726                 if (!prev && !more) {
727                         /*
728                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
729                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
730                          */
731                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
732                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
733                         if (prev)
734                                 prev->next = NULL;
735                 }
736                 if (!prev) {
737                         more++;
738                         continue;
739                 }
740
741                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
742                         continue;
743
744                 info = prev;
745                 prev = prev->next;
746                 info->next = curr;
747                 curr = info;
748
749                 info->mm = vma->vm_mm;
750                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
751         }
752         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
753
754         if (!more)
755                 goto out;
756
757         prev = curr;
758         while (curr) {
759                 mmput(curr->mm);
760                 curr = curr->next;
761         }
762
763         do {
764                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
765                 if (!info) {
766                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
767                         goto out;
768                 }
769                 info->next = prev;
770                 prev = info;
771         } while (--more);
772
773         goto again;
774  out:
775         while (prev)
776                 prev = free_map_info(prev);
777         return curr;
778 }
779
780 static int register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, bool is_register)
781 {
782         struct map_info *info;
783         int err = 0;
784
785         percpu_down_write(&dup_mmap_sem);
786         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
787                                         uprobe->offset, is_register);
788         if (IS_ERR(info)) {
789                 err = PTR_ERR(info);
790                 goto out;
791         }
792
793         while (info) {
794                 struct mm_struct *mm = info->mm;
795                 struct vm_area_struct *vma;
796
797                 if (err && is_register)
798                         goto free;
799
800                 down_write(&mm->mmap_sem);
801                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
802                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
803                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
804                         goto unlock;
805
806                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
807                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
808                         goto unlock;
809
810                 if (is_register)
811                         err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
812                 else
813                         err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
814
815  unlock:
816                 up_write(&mm->mmap_sem);
817  free:
818                 mmput(mm);
819                 info = free_map_info(info);
820         }
821  out:
822         percpu_up_write(&dup_mmap_sem);
823         return err;
824 }
825
826 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
827 {
828         int err;
829
830         consumer_add(uprobe, uc);
831         err = register_for_each_vma(uprobe, true);
832         if (!err) /* TODO: pointless unless the first consumer */
833                 set_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
834         return err;
835 }
836
837 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
838 {
839         int err;
840
841         if (!consumer_del(uprobe, uc))  /* WARN? */
842                 return;
843
844         err = register_for_each_vma(uprobe, false);
845         if (!uprobe->consumers) {
846                 clear_bit(UPROBE_RUN_HANDLER, &uprobe->flags);
847                 /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
848                 if (!err)
849                         delete_uprobe(uprobe);
850         }
851 }
852
853 /*
854  * uprobe_register - register a probe
855  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
856  * @offset: offset from the start of the file.
857  * @uc: information on howto handle the probe..
858  *
859  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
860  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
861  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
862  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
863  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
864  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
865  * unregisters.
866  *
867  * Return errno if it cannot successully install probes
868  * else return 0 (success)
869  */
870 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
871 {
872         struct uprobe *uprobe;
873         int ret;
874
875         /* Racy, just to catch the obvious mistakes */
876         if (offset > i_size_read(inode))
877                 return -EINVAL;
878
879         ret = -ENOMEM;
880         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
881         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
882         if (uprobe) {
883                 down_write(&uprobe->register_rwsem);
884                 ret = __uprobe_register(uprobe, uc);
885                 if (ret)
886                         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
887                 up_write(&uprobe->register_rwsem);
888         }
889         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
890         if (uprobe)
891                 put_uprobe(uprobe);
892
893         return ret;
894 }
895
896 /*
897  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
898  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
899  * @offset: offset from the start of the file.
900  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
901  */
902 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
903 {
904         struct uprobe *uprobe;
905
906         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
907         if (!uprobe)
908                 return;
909
910         mutex_lock(uprobes_hash(inode));
911         down_write(&uprobe->register_rwsem);
912         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
913         up_write(&uprobe->register_rwsem);
914         mutex_unlock(uprobes_hash(inode));
915         put_uprobe(uprobe);
916 }
917
918 static struct rb_node *
919 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
920 {
921         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
922
923         while (n) {
924                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
925
926                 if (inode < u->inode) {
927                         n = n->rb_left;
928                 } else if (inode > u->inode) {
929                         n = n->rb_right;
930                 } else {
931                         if (max < u->offset)
932                                 n = n->rb_left;
933                         else if (min > u->offset)
934                                 n = n->rb_right;
935                         else
936                                 break;
937                 }
938         }
939
940         return n;
941 }
942
943 /*
944  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
945  */
946 static void build_probe_list(struct inode *inode,
947                                 struct vm_area_struct *vma,
948                                 unsigned long start, unsigned long end,
949                                 struct list_head *head)
950 {
951         loff_t min, max;
952         struct rb_node *n, *t;
953         struct uprobe *u;
954
955         INIT_LIST_HEAD(head);
956         min = vaddr_to_offset(vma, start);
957         max = min + (end - start) - 1;
958
959         spin_lock(&uprobes_treelock);
960         n = find_node_in_range(inode, min, max);
961         if (n) {
962                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
963                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
964                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
965                                 break;
966                         list_add(&u->pending_list, head);
967                         atomic_inc(&u->ref);
968                 }
969                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
970                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
971                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
972                                 break;
973                         list_add(&u->pending_list, head);
974                         atomic_inc(&u->ref);
975                 }
976         }
977         spin_unlock(&uprobes_treelock);
978 }
979
980 /*
981  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
982  *
983  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
984  * can't handle the failure anyway.
985  */
986 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
987 {
988         struct list_head tmp_list;
989         struct uprobe *uprobe, *u;
990         struct inode *inode;
991
992         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, true))
993                 return 0;
994
995         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
996         if (!inode)
997                 return 0;
998
999         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
1000         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
1001
1002         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
1003                 if (!fatal_signal_pending(current)) {
1004                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
1005                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
1006                 }
1007                 put_uprobe(uprobe);
1008         }
1009         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
1010
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 static bool
1015 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1016 {
1017         loff_t min, max;
1018         struct inode *inode;
1019         struct rb_node *n;
1020
1021         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1022
1023         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1024         max = min + (end - start) - 1;
1025
1026         spin_lock(&uprobes_treelock);
1027         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1028         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1029
1030         return !!n;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Called in context of a munmap of a vma.
1035  */
1036 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1037 {
1038         if (!atomic_read(&uprobe_events) || !valid_vma(vma, false))
1039                 return;
1040
1041         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1042                 return;
1043
1044         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1045              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1046                 return;
1047
1048         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1049                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1050 }
1051
1052 /* Slot allocation for XOL */
1053 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1054 {
1055         struct mm_struct *mm;
1056         int ret;
1057
1058         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1059         if (!area->page)
1060                 return -ENOMEM;
1061
1062         ret = -EALREADY;
1063         mm = current->mm;
1064
1065         down_write(&mm->mmap_sem);
1066         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1067                 goto fail;
1068
1069         ret = -ENOMEM;
1070
1071         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1072         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1073         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1074                 ret = area->vaddr;
1075                 goto fail;
1076         }
1077
1078         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1079                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1080         if (ret)
1081                 goto fail;
1082
1083         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1084         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1085         ret = 0;
1086
1087 fail:
1088         up_write(&mm->mmap_sem);
1089         if (ret)
1090                 __free_page(area->page);
1091
1092         return ret;
1093 }
1094
1095 static struct xol_area *get_xol_area(struct mm_struct *mm)
1096 {
1097         struct xol_area *area;
1098
1099         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1100         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1101
1102         return area;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * xol_alloc_area - Allocate process's xol_area.
1107  * This area will be used for storing instructions for execution out of
1108  * line.
1109  *
1110  * Returns the allocated area or NULL.
1111  */
1112 static struct xol_area *xol_alloc_area(void)
1113 {
1114         struct xol_area *area;
1115
1116         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1117         if (unlikely(!area))
1118                 return NULL;
1119
1120         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1121
1122         if (!area->bitmap)
1123                 goto fail;
1124
1125         init_waitqueue_head(&area->wq);
1126         if (!xol_add_vma(area))
1127                 return area;
1128
1129 fail:
1130         kfree(area->bitmap);
1131         kfree(area);
1132
1133         return get_xol_area(current->mm);
1134 }
1135
1136 /*
1137  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1138  */
1139 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1140 {
1141         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1142
1143         if (!area)
1144                 return;
1145
1146         put_page(area->page);
1147         kfree(area->bitmap);
1148         kfree(area);
1149 }
1150
1151 void uprobe_start_dup_mmap(void)
1152 {
1153         percpu_down_read(&dup_mmap_sem);
1154 }
1155
1156 void uprobe_end_dup_mmap(void)
1157 {
1158         percpu_up_read(&dup_mmap_sem);
1159 }
1160
1161 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1162 {
1163         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1164
1165         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1166                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1167                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1168                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1169         }
1170 }
1171
1172 /*
1173  *  - search for a free slot.
1174  */
1175 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1176 {
1177         unsigned long slot_addr;
1178         int slot_nr;
1179
1180         do {
1181                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1182                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1183                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1184                                 break;
1185
1186                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1187                         continue;
1188                 }
1189                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1190         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1191
1192         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1193         atomic_inc(&area->slot_count);
1194
1195         return slot_addr;
1196 }
1197
1198 /*
1199  * xol_get_insn_slot - If was not allocated a slot, then
1200  * allocate a slot.
1201  * Returns the allocated slot address or 0.
1202  */
1203 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe, unsigned long slot_addr)
1204 {
1205         struct xol_area *area;
1206         unsigned long offset;
1207         void *vaddr;
1208
1209         area = get_xol_area(current->mm);
1210         if (!area) {
1211                 area = xol_alloc_area();
1212                 if (!area)
1213                         return 0;
1214         }
1215         current->utask->xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1216
1217         /*
1218          * Initialize the slot if xol_vaddr points to valid
1219          * instruction slot.
1220          */
1221         if (unlikely(!current->utask->xol_vaddr))
1222                 return 0;
1223
1224         current->utask->vaddr = slot_addr;
1225         offset = current->utask->xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1226         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1227         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1228         kunmap_atomic(vaddr);
1229         /*
1230          * We probably need flush_icache_user_range() but it needs vma.
1231          * This should work on supported architectures too.
1232          */
1233         flush_dcache_page(area->page);
1234
1235         return current->utask->xol_vaddr;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1240  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1241  * subsequent requests.
1242  */
1243 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1244 {
1245         struct xol_area *area;
1246         unsigned long vma_end;
1247         unsigned long slot_addr;
1248
1249         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1250                 return;
1251
1252         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1253
1254         if (unlikely(!slot_addr || IS_ERR_VALUE(slot_addr)))
1255                 return;
1256
1257         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1258         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1259         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1260                 unsigned long offset;
1261                 int slot_nr;
1262
1263                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1264                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1265                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1266                         return;
1267
1268                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1269                 atomic_dec(&area->slot_count);
1270                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1271                         wake_up(&area->wq);
1272
1273                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1274         }
1275 }
1276
1277 /**
1278  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1279  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1280  * instruction.
1281  * Return the address of the breakpoint instruction.
1282  */
1283 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1284 {
1285         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Called with no locks held.
1290  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1291  */
1292 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1293 {
1294         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1295
1296         if (!utask)
1297                 return;
1298
1299         if (utask->active_uprobe)
1300                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1301
1302         xol_free_insn_slot(t);
1303         kfree(utask);
1304         t->utask = NULL;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1309  */
1310 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1311 {
1312         t->utask = NULL;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Allocate a uprobe_task object for the task.
1317  * Called when the thread hits a breakpoint for the first time.
1318  *
1319  * Returns:
1320  * - pointer to new uprobe_task on success
1321  * - NULL otherwise
1322  */
1323 static struct uprobe_task *add_utask(void)
1324 {
1325         struct uprobe_task *utask;
1326
1327         utask = kzalloc(sizeof *utask, GFP_KERNEL);
1328         if (unlikely(!utask))
1329                 return NULL;
1330
1331         current->utask = utask;
1332         return utask;
1333 }
1334
1335 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1336 static int
1337 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long vaddr)
1338 {
1339         if (xol_get_insn_slot(uprobe, vaddr) && !arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs))
1340                 return 0;
1341
1342         return -EFAULT;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1347  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1348  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1349  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1350  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1351  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1352  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1353  */
1354 bool uprobe_deny_signal(void)
1355 {
1356         struct task_struct *t = current;
1357         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1358
1359         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1360                 return false;
1361
1362         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1363
1364         if (signal_pending(t)) {
1365                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1366                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1367                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1368
1369                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1370                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1371                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1372                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1373                 }
1374         }
1375
1376         return true;
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1381  * is a NOP or can be emulated.
1382  */
1383 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1384 {
1385         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1386                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1387                         return true;
1388                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1389         }
1390         return false;
1391 }
1392
1393 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1394 {
1395         struct vm_area_struct *vma;
1396
1397         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1398                 if (!valid_vma(vma, false))
1399                         continue;
1400                 /*
1401                  * This is not strictly accurate, we can race with
1402                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1403                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1404                  * Or this uprobe can be filtered out.
1405                  */
1406                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1407                         return;
1408         }
1409
1410         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1411 }
1412
1413 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1414 {
1415         struct page *page;
1416         uprobe_opcode_t opcode;
1417         int result;
1418
1419         pagefault_disable();
1420         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1421                                                         sizeof(opcode));
1422         pagefault_enable();
1423
1424         if (likely(result == 0))
1425                 goto out;
1426
1427         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1428         if (result < 0)
1429                 return result;
1430
1431         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1432         put_page(page);
1433  out:
1434         return is_swbp_insn(&opcode);
1435 }
1436
1437 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1438 {
1439         struct mm_struct *mm = current->mm;
1440         struct uprobe *uprobe = NULL;
1441         struct vm_area_struct *vma;
1442
1443         down_read(&mm->mmap_sem);
1444         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1445         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1446                 if (valid_vma(vma, false)) {
1447                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1448                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1449
1450                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1451                 }
1452
1453                 if (!uprobe)
1454                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1455         } else {
1456                 *is_swbp = -EFAULT;
1457         }
1458
1459         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1460                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1461         up_read(&mm->mmap_sem);
1462
1463         return uprobe;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Run handler and ask thread to singlestep.
1468  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1469  */
1470 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1471 {
1472         struct uprobe_task *utask;
1473         struct uprobe *uprobe;
1474         unsigned long bp_vaddr;
1475         int uninitialized_var(is_swbp);
1476
1477         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1478         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1479
1480         if (!uprobe) {
1481                 if (is_swbp > 0) {
1482                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1483                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1484                 } else {
1485                         /*
1486                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1487                          * access this memory. The latter is only possible if
1488                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1489                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1490                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1491                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1492                          */
1493                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1494                 }
1495                 return;
1496         }
1497         /*
1498          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1499          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1500          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1501          */
1502         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1503         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1504                 goto restart;
1505
1506         utask = current->utask;
1507         if (!utask) {
1508                 utask = add_utask();
1509                 /* Cannot allocate; re-execute the instruction. */
1510                 if (!utask)
1511                         goto restart;
1512         }
1513
1514         handler_chain(uprobe, regs);
1515         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1516                 goto out;
1517
1518         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr)) {
1519                 utask->active_uprobe = uprobe;
1520                 utask->state = UTASK_SSTEP;
1521                 return;
1522         }
1523
1524 restart:
1525         /*
1526          * cannot singlestep; cannot skip instruction;
1527          * re-execute the instruction.
1528          */
1529         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1530 out:
1531         put_uprobe(uprobe);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1536  * Allow pending signals to take effect.
1537  */
1538 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1539 {
1540         struct uprobe *uprobe;
1541
1542         uprobe = utask->active_uprobe;
1543         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1544                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1545         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1546                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1547         else
1548                 WARN_ON_ONCE(1);
1549
1550         put_uprobe(uprobe);
1551         utask->active_uprobe = NULL;
1552         utask->state = UTASK_RUNNING;
1553         xol_free_insn_slot(current);
1554
1555         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1556         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1557         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1558 }
1559
1560 /*
1561  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1562  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1563  * sets utask->active_uprobe.
1564  *
1565  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1566  * and allows the thread to return from interrupt.
1567  *
1568  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1569  * uprobe_notify_resume().
1570  */
1571 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1572 {
1573         struct uprobe_task *utask;
1574
1575         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1576
1577         utask = current->utask;
1578         if (utask && utask->active_uprobe)
1579                 handle_singlestep(utask, regs);
1580         else
1581                 handle_swbp(regs);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1586  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1587  */
1588 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1589 {
1590         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1591                 return 0;
1592
1593         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1594         return 1;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1599  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1600  */
1601 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1602 {
1603         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1604
1605         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1606                 /* task is currently not uprobed */
1607                 return 0;
1608
1609         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1610         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1611         return 1;
1612 }
1613
1614 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1615         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1616         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1617 };
1618
1619 static int __init init_uprobes(void)
1620 {
1621         int i;
1622
1623         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++) {
1624                 mutex_init(&uprobes_mutex[i]);
1625                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1626         }
1627
1628         if (percpu_init_rwsem(&dup_mmap_sem))
1629                 return -ENOMEM;
1630
1631         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1632 }
1633 module_init(init_uprobes);
1634
1635 static void __exit exit_uprobes(void)
1636 {
1637 }
1638 module_exit(exit_uprobes);