[PATCH] kprobes: fix build breakage
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / kprobes.c
1 /*
2  *  Kernel Probes (KProbes)
3  *  arch/ppc64/kernel/kprobes.c
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
18  *
19  * Copyright (C) IBM Corporation, 2002, 2004
20  *
21  * 2002-Oct     Created by Vamsi Krishna S <vamsi_krishna@in.ibm.com> Kernel
22  *              Probes initial implementation ( includes contributions from
23  *              Rusty Russell).
24  * 2004-July    Suparna Bhattacharya <suparna@in.ibm.com> added jumper probes
25  *              interface to access function arguments.
26  * 2004-Nov     Ananth N Mavinakayanahalli <ananth@in.ibm.com> kprobes port
27  *              for PPC64
28  */
29
30 #include <linux/config.h>
31 #include <linux/kprobes.h>
32 #include <linux/ptrace.h>
33 #include <linux/preempt.h>
34 #include <asm/cacheflush.h>
35 #include <asm/kdebug.h>
36 #include <asm/sstep.h>
37
38 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe *, current_kprobe) = NULL;
39 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe_ctlblk, kprobe_ctlblk);
40
41 int __kprobes arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p)
42 {
43         int ret = 0;
44         kprobe_opcode_t insn = *p->addr;
45
46         if ((unsigned long)p->addr & 0x03) {
47                 printk("Attempt to register kprobe at an unaligned address\n");
48                 ret = -EINVAL;
49         } else if (IS_MTMSRD(insn) || IS_RFID(insn)) {
50                 printk("Cannot register a kprobe on rfid or mtmsrd\n");
51                 ret = -EINVAL;
52         }
53
54         /* insn must be on a special executable page on ppc64 */
55         if (!ret) {
56                 p->ainsn.insn = get_insn_slot();
57                 if (!p->ainsn.insn)
58                         ret = -ENOMEM;
59         }
60
61         if (!ret) {
62                 memcpy(p->ainsn.insn, p->addr, MAX_INSN_SIZE * sizeof(kprobe_opcode_t));
63                 p->opcode = *p->addr;
64         }
65
66         return ret;
67 }
68
69 void __kprobes arch_arm_kprobe(struct kprobe *p)
70 {
71         *p->addr = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
72         flush_icache_range((unsigned long) p->addr,
73                            (unsigned long) p->addr + sizeof(kprobe_opcode_t));
74 }
75
76 void __kprobes arch_disarm_kprobe(struct kprobe *p)
77 {
78         *p->addr = p->opcode;
79         flush_icache_range((unsigned long) p->addr,
80                            (unsigned long) p->addr + sizeof(kprobe_opcode_t));
81 }
82
83 void __kprobes arch_remove_kprobe(struct kprobe *p)
84 {
85         down(&kprobe_mutex);
86         free_insn_slot(p->ainsn.insn);
87         up(&kprobe_mutex);
88 }
89
90 static inline void prepare_singlestep(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
91 {
92         kprobe_opcode_t insn = *p->ainsn.insn;
93
94         regs->msr |= MSR_SE;
95
96         /* single step inline if it is a trap variant */
97         if (is_trap(insn))
98                 regs->nip = (unsigned long)p->addr;
99         else
100                 regs->nip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
101 }
102
103 static inline void save_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
104 {
105         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
106         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
107         kcb->prev_kprobe.saved_msr = kcb->kprobe_saved_msr;
108 }
109
110 static inline void restore_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
111 {
112         __get_cpu_var(current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
113         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
114         kcb->kprobe_saved_msr = kcb->prev_kprobe.saved_msr;
115 }
116
117 static inline void set_current_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
118                                 struct kprobe_ctlblk *kcb)
119 {
120         __get_cpu_var(current_kprobe) = p;
121         kcb->kprobe_saved_msr = regs->msr;
122 }
123
124 /* Called with kretprobe_lock held */
125 void __kprobes arch_prepare_kretprobe(struct kretprobe *rp,
126                                       struct pt_regs *regs)
127 {
128         struct kretprobe_instance *ri;
129
130         if ((ri = get_free_rp_inst(rp)) != NULL) {
131                 ri->rp = rp;
132                 ri->task = current;
133                 ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *)regs->link;
134
135                 /* Replace the return addr with trampoline addr */
136                 regs->link = (unsigned long)kretprobe_trampoline;
137                 add_rp_inst(ri);
138         } else {
139                 rp->nmissed++;
140         }
141 }
142
143 static inline int kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
144 {
145         struct kprobe *p;
146         int ret = 0;
147         unsigned int *addr = (unsigned int *)regs->nip;
148         struct kprobe_ctlblk *kcb;
149
150         /*
151          * We don't want to be preempted for the entire
152          * duration of kprobe processing
153          */
154         preempt_disable();
155         kcb = get_kprobe_ctlblk();
156
157         /* Check we're not actually recursing */
158         if (kprobe_running()) {
159                 p = get_kprobe(addr);
160                 if (p) {
161                         kprobe_opcode_t insn = *p->ainsn.insn;
162                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS &&
163                                         is_trap(insn)) {
164                                 regs->msr &= ~MSR_SE;
165                                 regs->msr |= kcb->kprobe_saved_msr;
166                                 goto no_kprobe;
167                         }
168                         /* We have reentered the kprobe_handler(), since
169                          * another probe was hit while within the handler.
170                          * We here save the original kprobes variables and
171                          * just single step on the instruction of the new probe
172                          * without calling any user handlers.
173                          */
174                         save_previous_kprobe(kcb);
175                         set_current_kprobe(p, regs, kcb);
176                         kcb->kprobe_saved_msr = regs->msr;
177                         kprobes_inc_nmissed_count(p);
178                         prepare_singlestep(p, regs);
179                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
180                         return 1;
181                 } else {
182                         p = __get_cpu_var(current_kprobe);
183                         if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs)) {
184                                 goto ss_probe;
185                         }
186                 }
187                 goto no_kprobe;
188         }
189
190         p = get_kprobe(addr);
191         if (!p) {
192                 if (*addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
193                         /*
194                          * PowerPC has multiple variants of the "trap"
195                          * instruction. If the current instruction is a
196                          * trap variant, it could belong to someone else
197                          */
198                         kprobe_opcode_t cur_insn = *addr;
199                         if (is_trap(cur_insn))
200                                 goto no_kprobe;
201                         /*
202                          * The breakpoint instruction was removed right
203                          * after we hit it.  Another cpu has removed
204                          * either a probepoint or a debugger breakpoint
205                          * at this address.  In either case, no further
206                          * handling of this interrupt is appropriate.
207                          */
208                         ret = 1;
209                 }
210                 /* Not one of ours: let kernel handle it */
211                 goto no_kprobe;
212         }
213
214         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
215         set_current_kprobe(p, regs, kcb);
216         if (p->pre_handler && p->pre_handler(p, regs))
217                 /* handler has already set things up, so skip ss setup */
218                 return 1;
219
220 ss_probe:
221         prepare_singlestep(p, regs);
222         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
223         return 1;
224
225 no_kprobe:
226         preempt_enable_no_resched();
227         return ret;
228 }
229
230 /*
231  * Function return probe trampoline:
232  *      - init_kprobes() establishes a probepoint here
233  *      - When the probed function returns, this probe
234  *              causes the handlers to fire
235  */
236 void kretprobe_trampoline_holder(void)
237 {
238         asm volatile(".global kretprobe_trampoline\n"
239                         "kretprobe_trampoline:\n"
240                         "nop\n");
241 }
242
243 /*
244  * Called when the probe at kretprobe trampoline is hit
245  */
246 int __kprobes trampoline_probe_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
247 {
248         struct kretprobe_instance *ri = NULL;
249         struct hlist_head *head;
250         struct hlist_node *node, *tmp;
251         unsigned long flags, orig_ret_address = 0;
252         unsigned long trampoline_address =(unsigned long)&kretprobe_trampoline;
253
254         spin_lock_irqsave(&kretprobe_lock, flags);
255         head = kretprobe_inst_table_head(current);
256
257         /*
258          * It is possible to have multiple instances associated with a given
259          * task either because an multiple functions in the call path
260          * have a return probe installed on them, and/or more then one return
261          * return probe was registered for a target function.
262          *
263          * We can handle this because:
264          *     - instances are always inserted at the head of the list
265          *     - when multiple return probes are registered for the same
266          *       function, the first instance's ret_addr will point to the
267          *       real return address, and all the rest will point to
268          *       kretprobe_trampoline
269          */
270         hlist_for_each_entry_safe(ri, node, tmp, head, hlist) {
271                 if (ri->task != current)
272                         /* another task is sharing our hash bucket */
273                         continue;
274
275                 if (ri->rp && ri->rp->handler)
276                         ri->rp->handler(ri, regs);
277
278                 orig_ret_address = (unsigned long)ri->ret_addr;
279                 recycle_rp_inst(ri);
280
281                 if (orig_ret_address != trampoline_address)
282                         /*
283                          * This is the real return address. Any other
284                          * instances associated with this task are for
285                          * other calls deeper on the call stack
286                          */
287                         break;
288         }
289
290         BUG_ON(!orig_ret_address || (orig_ret_address == trampoline_address));
291         regs->nip = orig_ret_address;
292
293         reset_current_kprobe();
294         spin_unlock_irqrestore(&kretprobe_lock, flags);
295         preempt_enable_no_resched();
296
297         /*
298          * By returning a non-zero value, we are telling
299          * kprobe_handler() that we don't want the post_handler
300          * to run (and have re-enabled preemption)
301          */
302         return 1;
303 }
304
305 /*
306  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
307  * instruction whose first byte has been replaced by the "breakpoint"
308  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
309  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
310  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
311  * copy is p->ainsn.insn.
312  */
313 static void __kprobes resume_execution(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
314 {
315         int ret;
316         unsigned int insn = *p->ainsn.insn;
317
318         regs->nip = (unsigned long)p->addr;
319         ret = emulate_step(regs, insn);
320         if (ret == 0)
321                 regs->nip = (unsigned long)p->addr + 4;
322 }
323
324 static inline int post_kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
325 {
326         struct kprobe *cur = kprobe_running();
327         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
328
329         if (!cur)
330                 return 0;
331
332         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler) {
333                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
334                 cur->post_handler(cur, regs, 0);
335         }
336
337         resume_execution(cur, regs);
338         regs->msr |= kcb->kprobe_saved_msr;
339
340         /*Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
341         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER) {
342                 restore_previous_kprobe(kcb);
343                 goto out;
344         }
345         reset_current_kprobe();
346 out:
347         preempt_enable_no_resched();
348
349         /*
350          * if somebody else is singlestepping across a probe point, msr
351          * will have SE set, in which case, continue the remaining processing
352          * of do_debug, as if this is not a probe hit.
353          */
354         if (regs->msr & MSR_SE)
355                 return 0;
356
357         return 1;
358 }
359
360 static inline int kprobe_fault_handler(struct pt_regs *regs, int trapnr)
361 {
362         struct kprobe *cur = kprobe_running();
363         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
364
365         if (cur->fault_handler && cur->fault_handler(cur, regs, trapnr))
366                 return 1;
367
368         if (kcb->kprobe_status & KPROBE_HIT_SS) {
369                 resume_execution(cur, regs);
370                 regs->msr &= ~MSR_SE;
371                 regs->msr |= kcb->kprobe_saved_msr;
372
373                 reset_current_kprobe();
374                 preempt_enable_no_resched();
375         }
376         return 0;
377 }
378
379 /*
380  * Wrapper routine to for handling exceptions.
381  */
382 int __kprobes kprobe_exceptions_notify(struct notifier_block *self,
383                                        unsigned long val, void *data)
384 {
385         struct die_args *args = (struct die_args *)data;
386         int ret = NOTIFY_DONE;
387
388         switch (val) {
389         case DIE_BPT:
390                 if (kprobe_handler(args->regs))
391                         ret = NOTIFY_STOP;
392                 break;
393         case DIE_SSTEP:
394                 if (post_kprobe_handler(args->regs))
395                         ret = NOTIFY_STOP;
396                 break;
397         case DIE_PAGE_FAULT:
398                 /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
399                 preempt_disable();
400                 if (kprobe_running() &&
401                     kprobe_fault_handler(args->regs, args->trapnr))
402                         ret = NOTIFY_STOP;
403                 preempt_enable();
404                 break;
405         default:
406                 break;
407         }
408         return ret;
409 }
410
411 int __kprobes setjmp_pre_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
412 {
413         struct jprobe *jp = container_of(p, struct jprobe, kp);
414         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
415
416         memcpy(&kcb->jprobe_saved_regs, regs, sizeof(struct pt_regs));
417
418         /* setup return addr to the jprobe handler routine */
419         regs->nip = (unsigned long)(((func_descr_t *)jp->entry)->entry);
420         regs->gpr[2] = (unsigned long)(((func_descr_t *)jp->entry)->toc);
421
422         return 1;
423 }
424
425 void __kprobes jprobe_return(void)
426 {
427         asm volatile("trap" ::: "memory");
428 }
429
430 void __kprobes jprobe_return_end(void)
431 {
432 };
433
434 int __kprobes longjmp_break_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
435 {
436         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
437
438         /*
439          * FIXME - we should ideally be validating that we got here 'cos
440          * of the "trap" in jprobe_return() above, before restoring the
441          * saved regs...
442          */
443         memcpy(regs, &kcb->jprobe_saved_regs, sizeof(struct pt_regs));
444         preempt_enable_no_resched();
445         return 1;
446 }
447
448 static struct kprobe trampoline_p = {
449         .addr = (kprobe_opcode_t *) &kretprobe_trampoline,
450         .pre_handler = trampoline_probe_handler
451 };
452
453 int __init arch_init_kprobes(void)
454 {
455         return register_kprobe(&trampoline_p);
456 }