x86, perf, bts, mm: Delete the never used BTS-ptrace code
[linux-3.10.git] / arch / x86 / kernel / kprobes.c
1 /*
2  *  Kernel Probes (KProbes)
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, 2002, 2004
19  *
20  * 2002-Oct     Created by Vamsi Krishna S <vamsi_krishna@in.ibm.com> Kernel
21  *              Probes initial implementation ( includes contributions from
22  *              Rusty Russell).
23  * 2004-July    Suparna Bhattacharya <suparna@in.ibm.com> added jumper probes
24  *              interface to access function arguments.
25  * 2004-Oct     Jim Keniston <jkenisto@us.ibm.com> and Prasanna S Panchamukhi
26  *              <prasanna@in.ibm.com> adapted for x86_64 from i386.
27  * 2005-Mar     Roland McGrath <roland@redhat.com>
28  *              Fixed to handle %rip-relative addressing mode correctly.
29  * 2005-May     Hien Nguyen <hien@us.ibm.com>, Jim Keniston
30  *              <jkenisto@us.ibm.com> and Prasanna S Panchamukhi
31  *              <prasanna@in.ibm.com> added function-return probes.
32  * 2005-May     Rusty Lynch <rusty.lynch@intel.com>
33  *              Added function return probes functionality
34  * 2006-Feb     Masami Hiramatsu <hiramatu@sdl.hitachi.co.jp> added
35  *              kprobe-booster and kretprobe-booster for i386.
36  * 2007-Dec     Masami Hiramatsu <mhiramat@redhat.com> added kprobe-booster
37  *              and kretprobe-booster for x86-64
38  * 2007-Dec     Masami Hiramatsu <mhiramat@redhat.com>, Arjan van de Ven
39  *              <arjan@infradead.org> and Jim Keniston <jkenisto@us.ibm.com>
40  *              unified x86 kprobes code.
41  */
42
43 #include <linux/kprobes.h>
44 #include <linux/ptrace.h>
45 #include <linux/string.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/hardirq.h>
48 #include <linux/preempt.h>
49 #include <linux/module.h>
50 #include <linux/kdebug.h>
51 #include <linux/kallsyms.h>
52 #include <linux/ftrace.h>
53
54 #include <asm/cacheflush.h>
55 #include <asm/desc.h>
56 #include <asm/pgtable.h>
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <asm/alternative.h>
59 #include <asm/insn.h>
60 #include <asm/debugreg.h>
61
62 void jprobe_return_end(void);
63
64 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe *, current_kprobe) = NULL;
65 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe_ctlblk, kprobe_ctlblk);
66
67 #define stack_addr(regs) ((unsigned long *)kernel_stack_pointer(regs))
68
69 #define W(row, b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, ba, bb, bc, bd, be, bf)\
70         (((b0##UL << 0x0)|(b1##UL << 0x1)|(b2##UL << 0x2)|(b3##UL << 0x3) |   \
71           (b4##UL << 0x4)|(b5##UL << 0x5)|(b6##UL << 0x6)|(b7##UL << 0x7) |   \
72           (b8##UL << 0x8)|(b9##UL << 0x9)|(ba##UL << 0xa)|(bb##UL << 0xb) |   \
73           (bc##UL << 0xc)|(bd##UL << 0xd)|(be##UL << 0xe)|(bf##UL << 0xf))    \
74          << (row % 32))
75         /*
76          * Undefined/reserved opcodes, conditional jump, Opcode Extension
77          * Groups, and some special opcodes can not boost.
78          */
79 static const u32 twobyte_is_boostable[256 / 32] = {
80         /*      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f          */
81         /*      ----------------------------------------------          */
82         W(0x00, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 00 */
83         W(0x10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) , /* 10 */
84         W(0x20, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 20 */
85         W(0x30, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) , /* 30 */
86         W(0x40, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) | /* 40 */
87         W(0x50, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) , /* 50 */
88         W(0x60, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1) | /* 60 */
89         W(0x70, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1) , /* 70 */
90         W(0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 80 */
91         W(0x90, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) , /* 90 */
92         W(0xa0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) | /* a0 */
93         W(0xb0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1) , /* b0 */
94         W(0xc0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) | /* c0 */
95         W(0xd0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) , /* d0 */
96         W(0xe0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) | /* e0 */
97         W(0xf0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0)   /* f0 */
98         /*      -----------------------------------------------         */
99         /*      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f          */
100 };
101 #undef W
102
103 struct kretprobe_blackpoint kretprobe_blacklist[] = {
104         {"__switch_to", }, /* This function switches only current task, but
105                               doesn't switch kernel stack.*/
106         {NULL, NULL}    /* Terminator */
107 };
108 const int kretprobe_blacklist_size = ARRAY_SIZE(kretprobe_blacklist);
109
110 static void __kprobes __synthesize_relative_insn(void *from, void *to, u8 op)
111 {
112         struct __arch_relative_insn {
113                 u8 op;
114                 s32 raddr;
115         } __attribute__((packed)) *insn;
116
117         insn = (struct __arch_relative_insn *)from;
118         insn->raddr = (s32)((long)(to) - ((long)(from) + 5));
119         insn->op = op;
120 }
121
122 /* Insert a jump instruction at address 'from', which jumps to address 'to'.*/
123 static void __kprobes synthesize_reljump(void *from, void *to)
124 {
125         __synthesize_relative_insn(from, to, RELATIVEJUMP_OPCODE);
126 }
127
128 /*
129  * Check for the REX prefix which can only exist on X86_64
130  * X86_32 always returns 0
131  */
132 static int __kprobes is_REX_prefix(kprobe_opcode_t *insn)
133 {
134 #ifdef CONFIG_X86_64
135         if ((*insn & 0xf0) == 0x40)
136                 return 1;
137 #endif
138         return 0;
139 }
140
141 /*
142  * Returns non-zero if opcode is boostable.
143  * RIP relative instructions are adjusted at copying time in 64 bits mode
144  */
145 static int __kprobes can_boost(kprobe_opcode_t *opcodes)
146 {
147         kprobe_opcode_t opcode;
148         kprobe_opcode_t *orig_opcodes = opcodes;
149
150         if (search_exception_tables((unsigned long)opcodes))
151                 return 0;       /* Page fault may occur on this address. */
152
153 retry:
154         if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
155                 return 0;
156         opcode = *(opcodes++);
157
158         /* 2nd-byte opcode */
159         if (opcode == 0x0f) {
160                 if (opcodes - orig_opcodes > MAX_INSN_SIZE - 1)
161                         return 0;
162                 return test_bit(*opcodes,
163                                 (unsigned long *)twobyte_is_boostable);
164         }
165
166         switch (opcode & 0xf0) {
167 #ifdef CONFIG_X86_64
168         case 0x40:
169                 goto retry; /* REX prefix is boostable */
170 #endif
171         case 0x60:
172                 if (0x63 < opcode && opcode < 0x67)
173                         goto retry; /* prefixes */
174                 /* can't boost Address-size override and bound */
175                 return (opcode != 0x62 && opcode != 0x67);
176         case 0x70:
177                 return 0; /* can't boost conditional jump */
178         case 0xc0:
179                 /* can't boost software-interruptions */
180                 return (0xc1 < opcode && opcode < 0xcc) || opcode == 0xcf;
181         case 0xd0:
182                 /* can boost AA* and XLAT */
183                 return (opcode == 0xd4 || opcode == 0xd5 || opcode == 0xd7);
184         case 0xe0:
185                 /* can boost in/out and absolute jmps */
186                 return ((opcode & 0x04) || opcode == 0xea);
187         case 0xf0:
188                 if ((opcode & 0x0c) == 0 && opcode != 0xf1)
189                         goto retry; /* lock/rep(ne) prefix */
190                 /* clear and set flags are boostable */
191                 return (opcode == 0xf5 || (0xf7 < opcode && opcode < 0xfe));
192         default:
193                 /* segment override prefixes are boostable */
194                 if (opcode == 0x26 || opcode == 0x36 || opcode == 0x3e)
195                         goto retry; /* prefixes */
196                 /* CS override prefix and call are not boostable */
197                 return (opcode != 0x2e && opcode != 0x9a);
198         }
199 }
200
201 /* Recover the probed instruction at addr for further analysis. */
202 static int recover_probed_instruction(kprobe_opcode_t *buf, unsigned long addr)
203 {
204         struct kprobe *kp;
205         kp = get_kprobe((void *)addr);
206         if (!kp)
207                 return -EINVAL;
208
209         /*
210          *  Basically, kp->ainsn.insn has an original instruction.
211          *  However, RIP-relative instruction can not do single-stepping
212          *  at different place, __copy_instruction() tweaks the displacement of
213          *  that instruction. In that case, we can't recover the instruction
214          *  from the kp->ainsn.insn.
215          *
216          *  On the other hand, kp->opcode has a copy of the first byte of
217          *  the probed instruction, which is overwritten by int3. And
218          *  the instruction at kp->addr is not modified by kprobes except
219          *  for the first byte, we can recover the original instruction
220          *  from it and kp->opcode.
221          */
222         memcpy(buf, kp->addr, MAX_INSN_SIZE * sizeof(kprobe_opcode_t));
223         buf[0] = kp->opcode;
224         return 0;
225 }
226
227 /* Dummy buffers for kallsyms_lookup */
228 static char __dummy_buf[KSYM_NAME_LEN];
229
230 /* Check if paddr is at an instruction boundary */
231 static int __kprobes can_probe(unsigned long paddr)
232 {
233         int ret;
234         unsigned long addr, offset = 0;
235         struct insn insn;
236         kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];
237
238         if (!kallsyms_lookup(paddr, NULL, &offset, NULL, __dummy_buf))
239                 return 0;
240
241         /* Decode instructions */
242         addr = paddr - offset;
243         while (addr < paddr) {
244                 kernel_insn_init(&insn, (void *)addr);
245                 insn_get_opcode(&insn);
246
247                 /*
248                  * Check if the instruction has been modified by another
249                  * kprobe, in which case we replace the breakpoint by the
250                  * original instruction in our buffer.
251                  */
252                 if (insn.opcode.bytes[0] == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
253                         ret = recover_probed_instruction(buf, addr);
254                         if (ret)
255                                 /*
256                                  * Another debugging subsystem might insert
257                                  * this breakpoint. In that case, we can't
258                                  * recover it.
259                                  */
260                                 return 0;
261                         kernel_insn_init(&insn, buf);
262                 }
263                 insn_get_length(&insn);
264                 addr += insn.length;
265         }
266
267         return (addr == paddr);
268 }
269
270 /*
271  * Returns non-zero if opcode modifies the interrupt flag.
272  */
273 static int __kprobes is_IF_modifier(kprobe_opcode_t *insn)
274 {
275         switch (*insn) {
276         case 0xfa:              /* cli */
277         case 0xfb:              /* sti */
278         case 0xcf:              /* iret/iretd */
279         case 0x9d:              /* popf/popfd */
280                 return 1;
281         }
282
283         /*
284          * on X86_64, 0x40-0x4f are REX prefixes so we need to look
285          * at the next byte instead.. but of course not recurse infinitely
286          */
287         if (is_REX_prefix(insn))
288                 return is_IF_modifier(++insn);
289
290         return 0;
291 }
292
293 /*
294  * Copy an instruction and adjust the displacement if the instruction
295  * uses the %rip-relative addressing mode.
296  * If it does, Return the address of the 32-bit displacement word.
297  * If not, return null.
298  * Only applicable to 64-bit x86.
299  */
300 static int __kprobes __copy_instruction(u8 *dest, u8 *src, int recover)
301 {
302         struct insn insn;
303         int ret;
304         kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];
305
306         kernel_insn_init(&insn, src);
307         if (recover) {
308                 insn_get_opcode(&insn);
309                 if (insn.opcode.bytes[0] == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
310                         ret = recover_probed_instruction(buf,
311                                                          (unsigned long)src);
312                         if (ret)
313                                 return 0;
314                         kernel_insn_init(&insn, buf);
315                 }
316         }
317         insn_get_length(&insn);
318         memcpy(dest, insn.kaddr, insn.length);
319
320 #ifdef CONFIG_X86_64
321         if (insn_rip_relative(&insn)) {
322                 s64 newdisp;
323                 u8 *disp;
324                 kernel_insn_init(&insn, dest);
325                 insn_get_displacement(&insn);
326                 /*
327                  * The copied instruction uses the %rip-relative addressing
328                  * mode.  Adjust the displacement for the difference between
329                  * the original location of this instruction and the location
330                  * of the copy that will actually be run.  The tricky bit here
331                  * is making sure that the sign extension happens correctly in
332                  * this calculation, since we need a signed 32-bit result to
333                  * be sign-extended to 64 bits when it's added to the %rip
334                  * value and yield the same 64-bit result that the sign-
335                  * extension of the original signed 32-bit displacement would
336                  * have given.
337                  */
338                 newdisp = (u8 *) src + (s64) insn.displacement.value -
339                           (u8 *) dest;
340                 BUG_ON((s64) (s32) newdisp != newdisp); /* Sanity check.  */
341                 disp = (u8 *) dest + insn_offset_displacement(&insn);
342                 *(s32 *) disp = (s32) newdisp;
343         }
344 #endif
345         return insn.length;
346 }
347
348 static void __kprobes arch_copy_kprobe(struct kprobe *p)
349 {
350         /*
351          * Copy an instruction without recovering int3, because it will be
352          * put by another subsystem.
353          */
354         __copy_instruction(p->ainsn.insn, p->addr, 0);
355
356         if (can_boost(p->addr))
357                 p->ainsn.boostable = 0;
358         else
359                 p->ainsn.boostable = -1;
360
361         p->opcode = *p->addr;
362 }
363
364 int __kprobes arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p)
365 {
366         if (alternatives_text_reserved(p->addr, p->addr))
367                 return -EINVAL;
368
369         if (!can_probe((unsigned long)p->addr))
370                 return -EILSEQ;
371         /* insn: must be on special executable page on x86. */
372         p->ainsn.insn = get_insn_slot();
373         if (!p->ainsn.insn)
374                 return -ENOMEM;
375         arch_copy_kprobe(p);
376         return 0;
377 }
378
379 void __kprobes arch_arm_kprobe(struct kprobe *p)
380 {
381         text_poke(p->addr, ((unsigned char []){BREAKPOINT_INSTRUCTION}), 1);
382 }
383
384 void __kprobes arch_disarm_kprobe(struct kprobe *p)
385 {
386         text_poke(p->addr, &p->opcode, 1);
387 }
388
389 void __kprobes arch_remove_kprobe(struct kprobe *p)
390 {
391         if (p->ainsn.insn) {
392                 free_insn_slot(p->ainsn.insn, (p->ainsn.boostable == 1));
393                 p->ainsn.insn = NULL;
394         }
395 }
396
397 static void __kprobes save_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
398 {
399         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
400         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
401         kcb->prev_kprobe.old_flags = kcb->kprobe_old_flags;
402         kcb->prev_kprobe.saved_flags = kcb->kprobe_saved_flags;
403 }
404
405 static void __kprobes restore_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
406 {
407         __get_cpu_var(current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
408         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
409         kcb->kprobe_old_flags = kcb->prev_kprobe.old_flags;
410         kcb->kprobe_saved_flags = kcb->prev_kprobe.saved_flags;
411 }
412
413 static void __kprobes set_current_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
414                                 struct kprobe_ctlblk *kcb)
415 {
416         __get_cpu_var(current_kprobe) = p;
417         kcb->kprobe_saved_flags = kcb->kprobe_old_flags
418                 = (regs->flags & (X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_IF));
419         if (is_IF_modifier(p->ainsn.insn))
420                 kcb->kprobe_saved_flags &= ~X86_EFLAGS_IF;
421 }
422
423 static void __kprobes clear_btf(void)
424 {
425         /* XXX */
426 }
427
428 static void __kprobes restore_btf(void)
429 {
430         /* XXX */
431 }
432
433 void __kprobes arch_prepare_kretprobe(struct kretprobe_instance *ri,
434                                       struct pt_regs *regs)
435 {
436         unsigned long *sara = stack_addr(regs);
437
438         ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *) *sara;
439
440         /* Replace the return addr with trampoline addr */
441         *sara = (unsigned long) &kretprobe_trampoline;
442 }
443
444 #ifdef CONFIG_OPTPROBES
445 static int  __kprobes setup_detour_execution(struct kprobe *p,
446                                              struct pt_regs *regs,
447                                              int reenter);
448 #else
449 #define setup_detour_execution(p, regs, reenter) (0)
450 #endif
451
452 static void __kprobes setup_singlestep(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
453                                        struct kprobe_ctlblk *kcb, int reenter)
454 {
455         if (setup_detour_execution(p, regs, reenter))
456                 return;
457
458 #if !defined(CONFIG_PREEMPT)
459         if (p->ainsn.boostable == 1 && !p->post_handler) {
460                 /* Boost up -- we can execute copied instructions directly */
461                 if (!reenter)
462                         reset_current_kprobe();
463                 /*
464                  * Reentering boosted probe doesn't reset current_kprobe,
465                  * nor set current_kprobe, because it doesn't use single
466                  * stepping.
467                  */
468                 regs->ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
469                 preempt_enable_no_resched();
470                 return;
471         }
472 #endif
473         if (reenter) {
474                 save_previous_kprobe(kcb);
475                 set_current_kprobe(p, regs, kcb);
476                 kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
477         } else
478                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
479         /* Prepare real single stepping */
480         clear_btf();
481         regs->flags |= X86_EFLAGS_TF;
482         regs->flags &= ~X86_EFLAGS_IF;
483         /* single step inline if the instruction is an int3 */
484         if (p->opcode == BREAKPOINT_INSTRUCTION)
485                 regs->ip = (unsigned long)p->addr;
486         else
487                 regs->ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
488 }
489
490 /*
491  * We have reentered the kprobe_handler(), since another probe was hit while
492  * within the handler. We save the original kprobes variables and just single
493  * step on the instruction of the new probe without calling any user handlers.
494  */
495 static int __kprobes reenter_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
496                                     struct kprobe_ctlblk *kcb)
497 {
498         switch (kcb->kprobe_status) {
499         case KPROBE_HIT_SSDONE:
500         case KPROBE_HIT_ACTIVE:
501                 kprobes_inc_nmissed_count(p);
502                 setup_singlestep(p, regs, kcb, 1);
503                 break;
504         case KPROBE_HIT_SS:
505                 /* A probe has been hit in the codepath leading up to, or just
506                  * after, single-stepping of a probed instruction. This entire
507                  * codepath should strictly reside in .kprobes.text section.
508                  * Raise a BUG or we'll continue in an endless reentering loop
509                  * and eventually a stack overflow.
510                  */
511                 printk(KERN_WARNING "Unrecoverable kprobe detected at %p.\n",
512                        p->addr);
513                 dump_kprobe(p);
514                 BUG();
515         default:
516                 /* impossible cases */
517                 WARN_ON(1);
518                 return 0;
519         }
520
521         return 1;
522 }
523
524 /*
525  * Interrupts are disabled on entry as trap3 is an interrupt gate and they
526  * remain disabled throughout this function.
527  */
528 static int __kprobes kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
529 {
530         kprobe_opcode_t *addr;
531         struct kprobe *p;
532         struct kprobe_ctlblk *kcb;
533
534         addr = (kprobe_opcode_t *)(regs->ip - sizeof(kprobe_opcode_t));
535         if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
536                 /*
537                  * The breakpoint instruction was removed right
538                  * after we hit it.  Another cpu has removed
539                  * either a probepoint or a debugger breakpoint
540                  * at this address.  In either case, no further
541                  * handling of this interrupt is appropriate.
542                  * Back up over the (now missing) int3 and run
543                  * the original instruction.
544                  */
545                 regs->ip = (unsigned long)addr;
546                 return 1;
547         }
548
549         /*
550          * We don't want to be preempted for the entire
551          * duration of kprobe processing. We conditionally
552          * re-enable preemption at the end of this function,
553          * and also in reenter_kprobe() and setup_singlestep().
554          */
555         preempt_disable();
556
557         kcb = get_kprobe_ctlblk();
558         p = get_kprobe(addr);
559
560         if (p) {
561                 if (kprobe_running()) {
562                         if (reenter_kprobe(p, regs, kcb))
563                                 return 1;
564                 } else {
565                         set_current_kprobe(p, regs, kcb);
566                         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
567
568                         /*
569                          * If we have no pre-handler or it returned 0, we
570                          * continue with normal processing.  If we have a
571                          * pre-handler and it returned non-zero, it prepped
572                          * for calling the break_handler below on re-entry
573                          * for jprobe processing, so get out doing nothing
574                          * more here.
575                          */
576                         if (!p->pre_handler || !p->pre_handler(p, regs))
577                                 setup_singlestep(p, regs, kcb, 0);
578                         return 1;
579                 }
580         } else if (kprobe_running()) {
581                 p = __get_cpu_var(current_kprobe);
582                 if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs)) {
583                         setup_singlestep(p, regs, kcb, 0);
584                         return 1;
585                 }
586         } /* else: not a kprobe fault; let the kernel handle it */
587
588         preempt_enable_no_resched();
589         return 0;
590 }
591
592 #ifdef CONFIG_X86_64
593 #define SAVE_REGS_STRING                \
594         /* Skip cs, ip, orig_ax. */     \
595         "       subq $24, %rsp\n"       \
596         "       pushq %rdi\n"           \
597         "       pushq %rsi\n"           \
598         "       pushq %rdx\n"           \
599         "       pushq %rcx\n"           \
600         "       pushq %rax\n"           \
601         "       pushq %r8\n"            \
602         "       pushq %r9\n"            \
603         "       pushq %r10\n"           \
604         "       pushq %r11\n"           \
605         "       pushq %rbx\n"           \
606         "       pushq %rbp\n"           \
607         "       pushq %r12\n"           \
608         "       pushq %r13\n"           \
609         "       pushq %r14\n"           \
610         "       pushq %r15\n"
611 #define RESTORE_REGS_STRING             \
612         "       popq %r15\n"            \
613         "       popq %r14\n"            \
614         "       popq %r13\n"            \
615         "       popq %r12\n"            \
616         "       popq %rbp\n"            \
617         "       popq %rbx\n"            \
618         "       popq %r11\n"            \
619         "       popq %r10\n"            \
620         "       popq %r9\n"             \
621         "       popq %r8\n"             \
622         "       popq %rax\n"            \
623         "       popq %rcx\n"            \
624         "       popq %rdx\n"            \
625         "       popq %rsi\n"            \
626         "       popq %rdi\n"            \
627         /* Skip orig_ax, ip, cs */      \
628         "       addq $24, %rsp\n"
629 #else
630 #define SAVE_REGS_STRING                \
631         /* Skip cs, ip, orig_ax and gs. */      \
632         "       subl $16, %esp\n"       \
633         "       pushl %fs\n"            \
634         "       pushl %ds\n"            \
635         "       pushl %es\n"            \
636         "       pushl %eax\n"           \
637         "       pushl %ebp\n"           \
638         "       pushl %edi\n"           \
639         "       pushl %esi\n"           \
640         "       pushl %edx\n"           \
641         "       pushl %ecx\n"           \
642         "       pushl %ebx\n"
643 #define RESTORE_REGS_STRING             \
644         "       popl %ebx\n"            \
645         "       popl %ecx\n"            \
646         "       popl %edx\n"            \
647         "       popl %esi\n"            \
648         "       popl %edi\n"            \
649         "       popl %ebp\n"            \
650         "       popl %eax\n"            \
651         /* Skip ds, es, fs, gs, orig_ax, and ip. Note: don't pop cs here*/\
652         "       addl $24, %esp\n"
653 #endif
654
655 /*
656  * When a retprobed function returns, this code saves registers and
657  * calls trampoline_handler() runs, which calls the kretprobe's handler.
658  */
659 static void __used __kprobes kretprobe_trampoline_holder(void)
660 {
661         asm volatile (
662                         ".global kretprobe_trampoline\n"
663                         "kretprobe_trampoline: \n"
664 #ifdef CONFIG_X86_64
665                         /* We don't bother saving the ss register */
666                         "       pushq %rsp\n"
667                         "       pushfq\n"
668                         SAVE_REGS_STRING
669                         "       movq %rsp, %rdi\n"
670                         "       call trampoline_handler\n"
671                         /* Replace saved sp with true return address. */
672                         "       movq %rax, 152(%rsp)\n"
673                         RESTORE_REGS_STRING
674                         "       popfq\n"
675 #else
676                         "       pushf\n"
677                         SAVE_REGS_STRING
678                         "       movl %esp, %eax\n"
679                         "       call trampoline_handler\n"
680                         /* Move flags to cs */
681                         "       movl 56(%esp), %edx\n"
682                         "       movl %edx, 52(%esp)\n"
683                         /* Replace saved flags with true return address. */
684                         "       movl %eax, 56(%esp)\n"
685                         RESTORE_REGS_STRING
686                         "       popf\n"
687 #endif
688                         "       ret\n");
689 }
690
691 /*
692  * Called from kretprobe_trampoline
693  */
694 static __used __kprobes void *trampoline_handler(struct pt_regs *regs)
695 {
696         struct kretprobe_instance *ri = NULL;
697         struct hlist_head *head, empty_rp;
698         struct hlist_node *node, *tmp;
699         unsigned long flags, orig_ret_address = 0;
700         unsigned long trampoline_address = (unsigned long)&kretprobe_trampoline;
701
702         INIT_HLIST_HEAD(&empty_rp);
703         kretprobe_hash_lock(current, &head, &flags);
704         /* fixup registers */
705 #ifdef CONFIG_X86_64
706         regs->cs = __KERNEL_CS;
707 #else
708         regs->cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
709         regs->gs = 0;
710 #endif
711         regs->ip = trampoline_address;
712         regs->orig_ax = ~0UL;
713
714         /*
715          * It is possible to have multiple instances associated with a given
716          * task either because multiple functions in the call path have
717          * return probes installed on them, and/or more than one
718          * return probe was registered for a target function.
719          *
720          * We can handle this because:
721          *     - instances are always pushed into the head of the list
722          *     - when multiple return probes are registered for the same
723          *       function, the (chronologically) first instance's ret_addr
724          *       will be the real return address, and all the rest will
725          *       point to kretprobe_trampoline.
726          */
727         hlist_for_each_entry_safe(ri, node, tmp, head, hlist) {
728                 if (ri->task != current)
729                         /* another task is sharing our hash bucket */
730                         continue;
731
732                 if (ri->rp && ri->rp->handler) {
733                         __get_cpu_var(current_kprobe) = &ri->rp->kp;
734                         get_kprobe_ctlblk()->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
735                         ri->rp->handler(ri, regs);
736                         __get_cpu_var(current_kprobe) = NULL;
737                 }
738
739                 orig_ret_address = (unsigned long)ri->ret_addr;
740                 recycle_rp_inst(ri, &empty_rp);
741
742                 if (orig_ret_address != trampoline_address)
743                         /*
744                          * This is the real return address. Any other
745                          * instances associated with this task are for
746                          * other calls deeper on the call stack
747                          */
748                         break;
749         }
750
751         kretprobe_assert(ri, orig_ret_address, trampoline_address);
752
753         kretprobe_hash_unlock(current, &flags);
754
755         hlist_for_each_entry_safe(ri, node, tmp, &empty_rp, hlist) {
756                 hlist_del(&ri->hlist);
757                 kfree(ri);
758         }
759         return (void *)orig_ret_address;
760 }
761
762 /*
763  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
764  * instruction whose first byte has been replaced by the "int 3"
765  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
766  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
767  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
768  * copy is p->ainsn.insn.
769  *
770  * This function prepares to return from the post-single-step
771  * interrupt.  We have to fix up the stack as follows:
772  *
773  * 0) Except in the case of absolute or indirect jump or call instructions,
774  * the new ip is relative to the copied instruction.  We need to make
775  * it relative to the original instruction.
776  *
777  * 1) If the single-stepped instruction was pushfl, then the TF and IF
778  * flags are set in the just-pushed flags, and may need to be cleared.
779  *
780  * 2) If the single-stepped instruction was a call, the return address
781  * that is atop the stack is the address following the copied instruction.
782  * We need to make it the address following the original instruction.
783  *
784  * If this is the first time we've single-stepped the instruction at
785  * this probepoint, and the instruction is boostable, boost it: add a
786  * jump instruction after the copied instruction, that jumps to the next
787  * instruction after the probepoint.
788  */
789 static void __kprobes resume_execution(struct kprobe *p,
790                 struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
791 {
792         unsigned long *tos = stack_addr(regs);
793         unsigned long copy_ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
794         unsigned long orig_ip = (unsigned long)p->addr;
795         kprobe_opcode_t *insn = p->ainsn.insn;
796
797         /*skip the REX prefix*/
798         if (is_REX_prefix(insn))
799                 insn++;
800
801         regs->flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
802         switch (*insn) {
803         case 0x9c:      /* pushfl */
804                 *tos &= ~(X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_IF);
805                 *tos |= kcb->kprobe_old_flags;
806                 break;
807         case 0xc2:      /* iret/ret/lret */
808         case 0xc3:
809         case 0xca:
810         case 0xcb:
811         case 0xcf:
812         case 0xea:      /* jmp absolute -- ip is correct */
813                 /* ip is already adjusted, no more changes required */
814                 p->ainsn.boostable = 1;
815                 goto no_change;
816         case 0xe8:      /* call relative - Fix return addr */
817                 *tos = orig_ip + (*tos - copy_ip);
818                 break;
819 #ifdef CONFIG_X86_32
820         case 0x9a:      /* call absolute -- same as call absolute, indirect */
821                 *tos = orig_ip + (*tos - copy_ip);
822                 goto no_change;
823 #endif
824         case 0xff:
825                 if ((insn[1] & 0x30) == 0x10) {
826                         /*
827                          * call absolute, indirect
828                          * Fix return addr; ip is correct.
829                          * But this is not boostable
830                          */
831                         *tos = orig_ip + (*tos - copy_ip);
832                         goto no_change;
833                 } else if (((insn[1] & 0x31) == 0x20) ||
834                            ((insn[1] & 0x31) == 0x21)) {
835                         /*
836                          * jmp near and far, absolute indirect
837                          * ip is correct. And this is boostable
838                          */
839                         p->ainsn.boostable = 1;
840                         goto no_change;
841                 }
842         default:
843                 break;
844         }
845
846         if (p->ainsn.boostable == 0) {
847                 if ((regs->ip > copy_ip) &&
848                     (regs->ip - copy_ip) + 5 < MAX_INSN_SIZE) {
849                         /*
850                          * These instructions can be executed directly if it
851                          * jumps back to correct address.
852                          */
853                         synthesize_reljump((void *)regs->ip,
854                                 (void *)orig_ip + (regs->ip - copy_ip));
855                         p->ainsn.boostable = 1;
856                 } else {
857                         p->ainsn.boostable = -1;
858                 }
859         }
860
861         regs->ip += orig_ip - copy_ip;
862
863 no_change:
864         restore_btf();
865 }
866
867 /*
868  * Interrupts are disabled on entry as trap1 is an interrupt gate and they
869  * remain disabled throughout this function.
870  */
871 static int __kprobes post_kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
872 {
873         struct kprobe *cur = kprobe_running();
874         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
875
876         if (!cur)
877                 return 0;
878
879         resume_execution(cur, regs, kcb);
880         regs->flags |= kcb->kprobe_saved_flags;
881
882         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler) {
883                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
884                 cur->post_handler(cur, regs, 0);
885         }
886
887         /* Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
888         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER) {
889                 restore_previous_kprobe(kcb);
890                 goto out;
891         }
892         reset_current_kprobe();
893 out:
894         preempt_enable_no_resched();
895
896         /*
897          * if somebody else is singlestepping across a probe point, flags
898          * will have TF set, in which case, continue the remaining processing
899          * of do_debug, as if this is not a probe hit.
900          */
901         if (regs->flags & X86_EFLAGS_TF)
902                 return 0;
903
904         return 1;
905 }
906
907 int __kprobes kprobe_fault_handler(struct pt_regs *regs, int trapnr)
908 {
909         struct kprobe *cur = kprobe_running();
910         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
911
912         switch (kcb->kprobe_status) {
913         case KPROBE_HIT_SS:
914         case KPROBE_REENTER:
915                 /*
916                  * We are here because the instruction being single
917                  * stepped caused a page fault. We reset the current
918                  * kprobe and the ip points back to the probe address
919                  * and allow the page fault handler to continue as a
920                  * normal page fault.
921                  */
922                 regs->ip = (unsigned long)cur->addr;
923                 regs->flags |= kcb->kprobe_old_flags;
924                 if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
925                         restore_previous_kprobe(kcb);
926                 else
927                         reset_current_kprobe();
928                 preempt_enable_no_resched();
929                 break;
930         case KPROBE_HIT_ACTIVE:
931         case KPROBE_HIT_SSDONE:
932                 /*
933                  * We increment the nmissed count for accounting,
934                  * we can also use npre/npostfault count for accounting
935                  * these specific fault cases.
936                  */
937                 kprobes_inc_nmissed_count(cur);
938
939                 /*
940                  * We come here because instructions in the pre/post
941                  * handler caused the page_fault, this could happen
942                  * if handler tries to access user space by
943                  * copy_from_user(), get_user() etc. Let the
944                  * user-specified handler try to fix it first.
945                  */
946                 if (cur->fault_handler && cur->fault_handler(cur, regs, trapnr))
947                         return 1;
948
949                 /*
950                  * In case the user-specified fault handler returned
951                  * zero, try to fix up.
952                  */
953                 if (fixup_exception(regs))
954                         return 1;
955
956                 /*
957                  * fixup routine could not handle it,
958                  * Let do_page_fault() fix it.
959                  */
960                 break;
961         default:
962                 break;
963         }
964         return 0;
965 }
966
967 /*
968  * Wrapper routine for handling exceptions.
969  */
970 int __kprobes kprobe_exceptions_notify(struct notifier_block *self,
971                                        unsigned long val, void *data)
972 {
973         struct die_args *args = data;
974         int ret = NOTIFY_DONE;
975
976         if (args->regs && user_mode_vm(args->regs))
977                 return ret;
978
979         switch (val) {
980         case DIE_INT3:
981                 if (kprobe_handler(args->regs))
982                         ret = NOTIFY_STOP;
983                 break;
984         case DIE_DEBUG:
985                 if (post_kprobe_handler(args->regs)) {
986                         /*
987                          * Reset the BS bit in dr6 (pointed by args->err) to
988                          * denote completion of processing
989                          */
990                         (*(unsigned long *)ERR_PTR(args->err)) &= ~DR_STEP;
991                         ret = NOTIFY_STOP;
992                 }
993                 break;
994         case DIE_GPF:
995                 /*
996                  * To be potentially processing a kprobe fault and to
997                  * trust the result from kprobe_running(), we have
998                  * be non-preemptible.
999                  */
1000                 if (!preemptible() && kprobe_running() &&
1001                     kprobe_fault_handler(args->regs, args->trapnr))
1002                         ret = NOTIFY_STOP;
1003                 break;
1004         default:
1005                 break;
1006         }
1007         return ret;
1008 }
1009
1010 int __kprobes setjmp_pre_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
1011 {
1012         struct jprobe *jp = container_of(p, struct jprobe, kp);
1013         unsigned long addr;
1014         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
1015
1016         kcb->jprobe_saved_regs = *regs;
1017         kcb->jprobe_saved_sp = stack_addr(regs);
1018         addr = (unsigned long)(kcb->jprobe_saved_sp);
1019
1020         /*
1021          * As Linus pointed out, gcc assumes that the callee
1022          * owns the argument space and could overwrite it, e.g.
1023          * tailcall optimization. So, to be absolutely safe
1024          * we also save and restore enough stack bytes to cover
1025          * the argument area.
1026          */
1027         memcpy(kcb->jprobes_stack, (kprobe_opcode_t *)addr,
1028                MIN_STACK_SIZE(addr));
1029         regs->flags &= ~X86_EFLAGS_IF;
1030         trace_hardirqs_off();
1031         regs->ip = (unsigned long)(jp->entry);
1032         return 1;
1033 }
1034
1035 void __kprobes jprobe_return(void)
1036 {
1037         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
1038
1039         asm volatile (
1040 #ifdef CONFIG_X86_64
1041                         "       xchg   %%rbx,%%rsp      \n"
1042 #else
1043                         "       xchgl   %%ebx,%%esp     \n"
1044 #endif
1045                         "       int3                    \n"
1046                         "       .globl jprobe_return_end\n"
1047                         "       jprobe_return_end:      \n"
1048                         "       nop                     \n"::"b"
1049                         (kcb->jprobe_saved_sp):"memory");
1050 }
1051
1052 int __kprobes longjmp_break_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
1053 {
1054         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
1055         u8 *addr = (u8 *) (regs->ip - 1);
1056         struct jprobe *jp = container_of(p, struct jprobe, kp);
1057
1058         if ((addr > (u8 *) jprobe_return) &&
1059             (addr < (u8 *) jprobe_return_end)) {
1060                 if (stack_addr(regs) != kcb->jprobe_saved_sp) {
1061                         struct pt_regs *saved_regs = &kcb->jprobe_saved_regs;
1062                         printk(KERN_ERR
1063                                "current sp %p does not match saved sp %p\n",
1064                                stack_addr(regs), kcb->jprobe_saved_sp);
1065                         printk(KERN_ERR "Saved registers for jprobe %p\n", jp);
1066                         show_registers(saved_regs);
1067                         printk(KERN_ERR "Current registers\n");
1068                         show_registers(regs);
1069                         BUG();
1070                 }
1071                 *regs = kcb->jprobe_saved_regs;
1072                 memcpy((kprobe_opcode_t *)(kcb->jprobe_saved_sp),
1073                        kcb->jprobes_stack,
1074                        MIN_STACK_SIZE(kcb->jprobe_saved_sp));
1075                 preempt_enable_no_resched();
1076                 return 1;
1077         }
1078         return 0;
1079 }
1080
1081
1082 #ifdef CONFIG_OPTPROBES
1083
1084 /* Insert a call instruction at address 'from', which calls address 'to'.*/
1085 static void __kprobes synthesize_relcall(void *from, void *to)
1086 {
1087         __synthesize_relative_insn(from, to, RELATIVECALL_OPCODE);
1088 }
1089
1090 /* Insert a move instruction which sets a pointer to eax/rdi (1st arg). */
1091 static void __kprobes synthesize_set_arg1(kprobe_opcode_t *addr,
1092                                           unsigned long val)
1093 {
1094 #ifdef CONFIG_X86_64
1095         *addr++ = 0x48;
1096         *addr++ = 0xbf;
1097 #else
1098         *addr++ = 0xb8;
1099 #endif
1100         *(unsigned long *)addr = val;
1101 }
1102
1103 void __kprobes kprobes_optinsn_template_holder(void)
1104 {
1105         asm volatile (
1106                         ".global optprobe_template_entry\n"
1107                         "optprobe_template_entry: \n"
1108 #ifdef CONFIG_X86_64
1109                         /* We don't bother saving the ss register */
1110                         "       pushq %rsp\n"
1111                         "       pushfq\n"
1112                         SAVE_REGS_STRING
1113                         "       movq %rsp, %rsi\n"
1114                         ".global optprobe_template_val\n"
1115                         "optprobe_template_val: \n"
1116                         ASM_NOP5
1117                         ASM_NOP5
1118                         ".global optprobe_template_call\n"
1119                         "optprobe_template_call: \n"
1120                         ASM_NOP5
1121                         /* Move flags to rsp */
1122                         "       movq 144(%rsp), %rdx\n"
1123                         "       movq %rdx, 152(%rsp)\n"
1124                         RESTORE_REGS_STRING
1125                         /* Skip flags entry */
1126                         "       addq $8, %rsp\n"
1127                         "       popfq\n"
1128 #else /* CONFIG_X86_32 */
1129                         "       pushf\n"
1130                         SAVE_REGS_STRING
1131                         "       movl %esp, %edx\n"
1132                         ".global optprobe_template_val\n"
1133                         "optprobe_template_val: \n"
1134                         ASM_NOP5
1135                         ".global optprobe_template_call\n"
1136                         "optprobe_template_call: \n"
1137                         ASM_NOP5
1138                         RESTORE_REGS_STRING
1139                         "       addl $4, %esp\n"        /* skip cs */
1140                         "       popf\n"
1141 #endif
1142                         ".global optprobe_template_end\n"
1143                         "optprobe_template_end: \n");
1144 }
1145
1146 #define TMPL_MOVE_IDX \
1147         ((long)&optprobe_template_val - (long)&optprobe_template_entry)
1148 #define TMPL_CALL_IDX \
1149         ((long)&optprobe_template_call - (long)&optprobe_template_entry)
1150 #define TMPL_END_IDX \
1151         ((long)&optprobe_template_end - (long)&optprobe_template_entry)
1152
1153 #define INT3_SIZE sizeof(kprobe_opcode_t)
1154
1155 /* Optimized kprobe call back function: called from optinsn */
1156 static void __kprobes optimized_callback(struct optimized_kprobe *op,
1157                                          struct pt_regs *regs)
1158 {
1159         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
1160
1161         preempt_disable();
1162         if (kprobe_running()) {
1163                 kprobes_inc_nmissed_count(&op->kp);
1164         } else {
1165                 /* Save skipped registers */
1166 #ifdef CONFIG_X86_64
1167                 regs->cs = __KERNEL_CS;
1168 #else
1169                 regs->cs = __KERNEL_CS | get_kernel_rpl();
1170                 regs->gs = 0;
1171 #endif
1172                 regs->ip = (unsigned long)op->kp.addr + INT3_SIZE;
1173                 regs->orig_ax = ~0UL;
1174
1175                 __get_cpu_var(current_kprobe) = &op->kp;
1176                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
1177                 opt_pre_handler(&op->kp, regs);
1178                 __get_cpu_var(current_kprobe) = NULL;
1179         }
1180         preempt_enable_no_resched();
1181 }
1182
1183 static int __kprobes copy_optimized_instructions(u8 *dest, u8 *src)
1184 {
1185         int len = 0, ret;
1186
1187         while (len < RELATIVEJUMP_SIZE) {
1188                 ret = __copy_instruction(dest + len, src + len, 1);
1189                 if (!ret || !can_boost(dest + len))
1190                         return -EINVAL;
1191                 len += ret;
1192         }
1193         /* Check whether the address range is reserved */
1194         if (ftrace_text_reserved(src, src + len - 1) ||
1195             alternatives_text_reserved(src, src + len - 1))
1196                 return -EBUSY;
1197
1198         return len;
1199 }
1200
1201 /* Check whether insn is indirect jump */
1202 static int __kprobes insn_is_indirect_jump(struct insn *insn)
1203 {
1204         return ((insn->opcode.bytes[0] == 0xff &&
1205                 (X86_MODRM_REG(insn->modrm.value) & 6) == 4) || /* Jump */
1206                 insn->opcode.bytes[0] == 0xea); /* Segment based jump */
1207 }
1208
1209 /* Check whether insn jumps into specified address range */
1210 static int insn_jump_into_range(struct insn *insn, unsigned long start, int len)
1211 {
1212         unsigned long target = 0;
1213
1214         switch (insn->opcode.bytes[0]) {
1215         case 0xe0:      /* loopne */
1216         case 0xe1:      /* loope */
1217         case 0xe2:      /* loop */
1218         case 0xe3:      /* jcxz */
1219         case 0xe9:      /* near relative jump */
1220         case 0xeb:      /* short relative jump */
1221                 break;
1222         case 0x0f:
1223                 if ((insn->opcode.bytes[1] & 0xf0) == 0x80) /* jcc near */
1224                         break;
1225                 return 0;
1226         default:
1227                 if ((insn->opcode.bytes[0] & 0xf0) == 0x70) /* jcc short */
1228                         break;
1229                 return 0;
1230         }
1231         target = (unsigned long)insn->next_byte + insn->immediate.value;
1232
1233         return (start <= target && target <= start + len);
1234 }
1235
1236 /* Decode whole function to ensure any instructions don't jump into target */
1237 static int __kprobes can_optimize(unsigned long paddr)
1238 {
1239         int ret;
1240         unsigned long addr, size = 0, offset = 0;
1241         struct insn insn;
1242         kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];
1243         /* Dummy buffers for lookup_symbol_attrs */
1244         static char __dummy_buf[KSYM_NAME_LEN];
1245
1246         /* Lookup symbol including addr */
1247         if (!kallsyms_lookup(paddr, &size, &offset, NULL, __dummy_buf))
1248                 return 0;
1249
1250         /* Check there is enough space for a relative jump. */
1251         if (size - offset < RELATIVEJUMP_SIZE)
1252                 return 0;
1253
1254         /* Decode instructions */
1255         addr = paddr - offset;
1256         while (addr < paddr - offset + size) { /* Decode until function end */
1257                 if (search_exception_tables(addr))
1258                         /*
1259                          * Since some fixup code will jumps into this function,
1260                          * we can't optimize kprobe in this function.
1261                          */
1262                         return 0;
1263                 kernel_insn_init(&insn, (void *)addr);
1264                 insn_get_opcode(&insn);
1265                 if (insn.opcode.bytes[0] == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
1266                         ret = recover_probed_instruction(buf, addr);
1267                         if (ret)
1268                                 return 0;
1269                         kernel_insn_init(&insn, buf);
1270                 }
1271                 insn_get_length(&insn);
1272                 /* Recover address */
1273                 insn.kaddr = (void *)addr;
1274                 insn.next_byte = (void *)(addr + insn.length);
1275                 /* Check any instructions don't jump into target */
1276                 if (insn_is_indirect_jump(&insn) ||
1277                     insn_jump_into_range(&insn, paddr + INT3_SIZE,
1278                                          RELATIVE_ADDR_SIZE))
1279                         return 0;
1280                 addr += insn.length;
1281         }
1282
1283         return 1;
1284 }
1285
1286 /* Check optimized_kprobe can actually be optimized. */
1287 int __kprobes arch_check_optimized_kprobe(struct optimized_kprobe *op)
1288 {
1289         int i;
1290         struct kprobe *p;
1291
1292         for (i = 1; i < op->optinsn.size; i++) {
1293                 p = get_kprobe(op->kp.addr + i);
1294                 if (p && !kprobe_disabled(p))
1295                         return -EEXIST;
1296         }
1297
1298         return 0;
1299 }
1300
1301 /* Check the addr is within the optimized instructions. */
1302 int __kprobes arch_within_optimized_kprobe(struct optimized_kprobe *op,
1303                                            unsigned long addr)
1304 {
1305         return ((unsigned long)op->kp.addr <= addr &&
1306                 (unsigned long)op->kp.addr + op->optinsn.size > addr);
1307 }
1308
1309 /* Free optimized instruction slot */
1310 static __kprobes
1311 void __arch_remove_optimized_kprobe(struct optimized_kprobe *op, int dirty)
1312 {
1313         if (op->optinsn.insn) {
1314                 free_optinsn_slot(op->optinsn.insn, dirty);
1315                 op->optinsn.insn = NULL;
1316                 op->optinsn.size = 0;
1317         }
1318 }
1319
1320 void __kprobes arch_remove_optimized_kprobe(struct optimized_kprobe *op)
1321 {
1322         __arch_remove_optimized_kprobe(op, 1);
1323 }
1324
1325 /*
1326  * Copy replacing target instructions
1327  * Target instructions MUST be relocatable (checked inside)
1328  */
1329 int __kprobes arch_prepare_optimized_kprobe(struct optimized_kprobe *op)
1330 {
1331         u8 *buf;
1332         int ret;
1333         long rel;
1334
1335         if (!can_optimize((unsigned long)op->kp.addr))
1336                 return -EILSEQ;
1337
1338         op->optinsn.insn = get_optinsn_slot();
1339         if (!op->optinsn.insn)
1340                 return -ENOMEM;
1341
1342         /*
1343          * Verify if the address gap is in 2GB range, because this uses
1344          * a relative jump.
1345          */
1346         rel = (long)op->optinsn.insn - (long)op->kp.addr + RELATIVEJUMP_SIZE;
1347         if (abs(rel) > 0x7fffffff)
1348                 return -ERANGE;
1349
1350         buf = (u8 *)op->optinsn.insn;
1351
1352         /* Copy instructions into the out-of-line buffer */
1353         ret = copy_optimized_instructions(buf + TMPL_END_IDX, op->kp.addr);
1354         if (ret < 0) {
1355                 __arch_remove_optimized_kprobe(op, 0);
1356                 return ret;
1357         }
1358         op->optinsn.size = ret;
1359
1360         /* Copy arch-dep-instance from template */
1361         memcpy(buf, &optprobe_template_entry, TMPL_END_IDX);
1362
1363         /* Set probe information */
1364         synthesize_set_arg1(buf + TMPL_MOVE_IDX, (unsigned long)op);
1365
1366         /* Set probe function call */
1367         synthesize_relcall(buf + TMPL_CALL_IDX, optimized_callback);
1368
1369         /* Set returning jmp instruction at the tail of out-of-line buffer */
1370         synthesize_reljump(buf + TMPL_END_IDX + op->optinsn.size,
1371                            (u8 *)op->kp.addr + op->optinsn.size);
1372
1373         flush_icache_range((unsigned long) buf,
1374                            (unsigned long) buf + TMPL_END_IDX +
1375                            op->optinsn.size + RELATIVEJUMP_SIZE);
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 /* Replace a breakpoint (int3) with a relative jump.  */
1380 int __kprobes arch_optimize_kprobe(struct optimized_kprobe *op)
1381 {
1382         unsigned char jmp_code[RELATIVEJUMP_SIZE];
1383         s32 rel = (s32)((long)op->optinsn.insn -
1384                         ((long)op->kp.addr + RELATIVEJUMP_SIZE));
1385
1386         /* Backup instructions which will be replaced by jump address */
1387         memcpy(op->optinsn.copied_insn, op->kp.addr + INT3_SIZE,
1388                RELATIVE_ADDR_SIZE);
1389
1390         jmp_code[0] = RELATIVEJUMP_OPCODE;
1391         *(s32 *)(&jmp_code[1]) = rel;
1392
1393         /*
1394          * text_poke_smp doesn't support NMI/MCE code modifying.
1395          * However, since kprobes itself also doesn't support NMI/MCE
1396          * code probing, it's not a problem.
1397          */
1398         text_poke_smp(op->kp.addr, jmp_code, RELATIVEJUMP_SIZE);
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 /* Replace a relative jump with a breakpoint (int3).  */
1403 void __kprobes arch_unoptimize_kprobe(struct optimized_kprobe *op)
1404 {
1405         u8 buf[RELATIVEJUMP_SIZE];
1406
1407         /* Set int3 to first byte for kprobes */
1408         buf[0] = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
1409         memcpy(buf + 1, op->optinsn.copied_insn, RELATIVE_ADDR_SIZE);
1410         text_poke_smp(op->kp.addr, buf, RELATIVEJUMP_SIZE);
1411 }
1412
1413 static int  __kprobes setup_detour_execution(struct kprobe *p,
1414                                              struct pt_regs *regs,
1415                                              int reenter)
1416 {
1417         struct optimized_kprobe *op;
1418
1419         if (p->flags & KPROBE_FLAG_OPTIMIZED) {
1420                 /* This kprobe is really able to run optimized path. */
1421                 op = container_of(p, struct optimized_kprobe, kp);
1422                 /* Detour through copied instructions */
1423                 regs->ip = (unsigned long)op->optinsn.insn + TMPL_END_IDX;
1424                 if (!reenter)
1425                         reset_current_kprobe();
1426                 preempt_enable_no_resched();
1427                 return 1;
1428         }
1429         return 0;
1430 }
1431 #endif
1432
1433 int __init arch_init_kprobes(void)
1434 {
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 int __kprobes arch_trampoline_kprobe(struct kprobe *p)
1439 {
1440         return 0;
1441 }