Merge tag 'ep93xx-fixes-for-3.9-rc5' of git://github.com/RyanMallon/linux-ep93xx...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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/export.h>
31 #include <linux/rmap.h>         /* anon_vma_prepare */
32 #include <linux/mmu_notifier.h> /* set_pte_at_notify */
33 #include <linux/swap.h>         /* try_to_free_swap */
34 #include <linux/ptrace.h>       /* user_enable_single_step */
35 #include <linux/kdebug.h>       /* notifier mechanism */
36 #include "../../mm/internal.h"  /* munlock_vma_page */
37 #include <linux/percpu-rwsem.h>
38
39 #include <linux/uprobes.h>
40
41 #define UINSNS_PER_PAGE                 (PAGE_SIZE/UPROBE_XOL_SLOT_BYTES)
42 #define MAX_UPROBE_XOL_SLOTS            UINSNS_PER_PAGE
43
44 static struct rb_root uprobes_tree = RB_ROOT;
45 /*
46  * allows us to skip the uprobe_mmap if there are no uprobe events active
47  * at this time.  Probably a fine grained per inode count is better?
48  */
49 #define no_uprobe_events()      RB_EMPTY_ROOT(&uprobes_tree)
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(uprobes_treelock);       /* serialize rbtree access */
52
53 #define UPROBES_HASH_SZ 13
54 /* serialize uprobe->pending_list */
55 static struct mutex uprobes_mmap_mutex[UPROBES_HASH_SZ];
56 #define uprobes_mmap_hash(v)    (&uprobes_mmap_mutex[((unsigned long)(v)) % UPROBES_HASH_SZ])
57
58 static struct percpu_rw_semaphore dup_mmap_sem;
59
60 /* Have a copy of original instruction */
61 #define UPROBE_COPY_INSN        0
62 /* Can skip singlestep */
63 #define UPROBE_SKIP_SSTEP       1
64
65 struct uprobe {
66         struct rb_node          rb_node;        /* node in the rb tree */
67         atomic_t                ref;
68         struct rw_semaphore     register_rwsem;
69         struct rw_semaphore     consumer_rwsem;
70         struct list_head        pending_list;
71         struct uprobe_consumer  *consumers;
72         struct inode            *inode;         /* Also hold a ref to inode */
73         loff_t                  offset;
74         unsigned long           flags;
75         struct arch_uprobe      arch;
76 };
77
78 /*
79  * valid_vma: Verify if the specified vma is an executable vma
80  * Relax restrictions while unregistering: vm_flags might have
81  * changed after breakpoint was inserted.
82  *      - is_register: indicates if we are in register context.
83  *      - Return 1 if the specified virtual address is in an
84  *        executable vma.
85  */
86 static bool valid_vma(struct vm_area_struct *vma, bool is_register)
87 {
88         vm_flags_t flags = VM_HUGETLB | VM_MAYEXEC | VM_SHARED;
89
90         if (is_register)
91                 flags |= VM_WRITE;
92
93         return vma->vm_file && (vma->vm_flags & flags) == VM_MAYEXEC;
94 }
95
96 static unsigned long offset_to_vaddr(struct vm_area_struct *vma, loff_t offset)
97 {
98         return vma->vm_start + offset - ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
99 }
100
101 static loff_t vaddr_to_offset(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
102 {
103         return ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT) + (vaddr - vma->vm_start);
104 }
105
106 /**
107  * __replace_page - replace page in vma by new page.
108  * based on replace_page in mm/ksm.c
109  *
110  * @vma:      vma that holds the pte pointing to page
111  * @addr:     address the old @page is mapped at
112  * @page:     the cowed page we are replacing by kpage
113  * @kpage:    the modified page we replace page by
114  *
115  * Returns 0 on success, -EFAULT on failure.
116  */
117 static int __replace_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
118                                 struct page *page, struct page *kpage)
119 {
120         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
121         spinlock_t *ptl;
122         pte_t *ptep;
123         int err;
124         /* For mmu_notifiers */
125         const unsigned long mmun_start = addr;
126         const unsigned long mmun_end   = addr + PAGE_SIZE;
127
128         /* For try_to_free_swap() and munlock_vma_page() below */
129         lock_page(page);
130
131         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
132         err = -EAGAIN;
133         ptep = page_check_address(page, mm, addr, &ptl, 0);
134         if (!ptep)
135                 goto unlock;
136
137         get_page(kpage);
138         page_add_new_anon_rmap(kpage, vma, addr);
139
140         if (!PageAnon(page)) {
141                 dec_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
142                 inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
143         }
144
145         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
146         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
147         set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, mk_pte(kpage, vma->vm_page_prot));
148
149         page_remove_rmap(page);
150         if (!page_mapped(page))
151                 try_to_free_swap(page);
152         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
153
154         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
155                 munlock_vma_page(page);
156         put_page(page);
157
158         err = 0;
159  unlock:
160         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
161         unlock_page(page);
162         return err;
163 }
164
165 /**
166  * is_swbp_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
167  * @insn: instruction to be checked.
168  * Default implementation of is_swbp_insn
169  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
170  */
171 bool __weak is_swbp_insn(uprobe_opcode_t *insn)
172 {
173         return *insn == UPROBE_SWBP_INSN;
174 }
175
176 static void copy_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *opcode)
177 {
178         void *kaddr = kmap_atomic(page);
179         memcpy(opcode, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
180         kunmap_atomic(kaddr);
181 }
182
183 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
184 {
185         uprobe_opcode_t old_opcode;
186         bool is_swbp;
187
188         copy_opcode(page, vaddr, &old_opcode);
189         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
190
191         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
192                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
193                         return 0;
194         } else {
195                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
196                         return 0;
197         }
198
199         return 1;
200 }
201
202 /*
203  * NOTE:
204  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
205  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
206  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
207  * supported by that architecture then we need to modify is_swbp_at_addr and
208  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
209  * have fixed length instructions.
210  */
211
212 /*
213  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
214  * @mm: the probed process address space.
215  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
216  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
217  *
218  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
219  * mm).
220  *
221  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
222  * Return 0 (success) or a negative errno.
223  */
224 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
225                         uprobe_opcode_t opcode)
226 {
227         struct page *old_page, *new_page;
228         void *vaddr_old, *vaddr_new;
229         struct vm_area_struct *vma;
230         int ret;
231
232 retry:
233         /* Read the page with vaddr into memory */
234         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
235         if (ret <= 0)
236                 return ret;
237
238         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
239         if (ret <= 0)
240                 goto put_old;
241
242         ret = -ENOMEM;
243         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
244         if (!new_page)
245                 goto put_old;
246
247         __SetPageUptodate(new_page);
248
249         /* copy the page now that we've got it stable */
250         vaddr_old = kmap_atomic(old_page);
251         vaddr_new = kmap_atomic(new_page);
252
253         memcpy(vaddr_new, vaddr_old, PAGE_SIZE);
254         memcpy(vaddr_new + (vaddr & ~PAGE_MASK), &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
255
256         kunmap_atomic(vaddr_new);
257         kunmap_atomic(vaddr_old);
258
259         ret = anon_vma_prepare(vma);
260         if (ret)
261                 goto put_new;
262
263         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
264
265 put_new:
266         page_cache_release(new_page);
267 put_old:
268         put_page(old_page);
269
270         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
271                 goto retry;
272         return ret;
273 }
274
275 /**
276  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
277  * @auprobe: arch specific probepoint information.
278  * @mm: the probed process address space.
279  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
280  *
281  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
282  * Return 0 (success) or a negative errno.
283  */
284 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
285 {
286         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
287 }
288
289 /**
290  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
291  * @mm: the probed process address space.
292  * @auprobe: arch specific probepoint information.
293  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
294  *
295  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
296  * Return 0 (success) or a negative errno.
297  */
298 int __weak
299 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
300 {
301         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
302 }
303
304 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
305 {
306         if (l->inode < r->inode)
307                 return -1;
308
309         if (l->inode > r->inode)
310                 return 1;
311
312         if (l->offset < r->offset)
313                 return -1;
314
315         if (l->offset > r->offset)
316                 return 1;
317
318         return 0;
319 }
320
321 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
322 {
323         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
324         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
325         struct uprobe *uprobe;
326         int match;
327
328         while (n) {
329                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
330                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
331                 if (!match) {
332                         atomic_inc(&uprobe->ref);
333                         return uprobe;
334                 }
335
336                 if (match < 0)
337                         n = n->rb_left;
338                 else
339                         n = n->rb_right;
340         }
341         return NULL;
342 }
343
344 /*
345  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
346  * Acquires uprobes_treelock
347  */
348 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
349 {
350         struct uprobe *uprobe;
351
352         spin_lock(&uprobes_treelock);
353         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
354         spin_unlock(&uprobes_treelock);
355
356         return uprobe;
357 }
358
359 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
360 {
361         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
362         struct rb_node *parent = NULL;
363         struct uprobe *u;
364         int match;
365
366         while (*p) {
367                 parent = *p;
368                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
369                 match = match_uprobe(uprobe, u);
370                 if (!match) {
371                         atomic_inc(&u->ref);
372                         return u;
373                 }
374
375                 if (match < 0)
376                         p = &parent->rb_left;
377                 else
378                         p = &parent->rb_right;
379
380         }
381
382         u = NULL;
383         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
384         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
385         /* get access + creation ref */
386         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
387
388         return u;
389 }
390
391 /*
392  * Acquire uprobes_treelock.
393  * Matching uprobe already exists in rbtree;
394  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
395  *
396  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
397  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
398  */
399 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
400 {
401         struct uprobe *u;
402
403         spin_lock(&uprobes_treelock);
404         u = __insert_uprobe(uprobe);
405         spin_unlock(&uprobes_treelock);
406
407         return u;
408 }
409
410 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
411 {
412         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
413                 kfree(uprobe);
414 }
415
416 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
417 {
418         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
419
420         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
421         if (!uprobe)
422                 return NULL;
423
424         uprobe->inode = igrab(inode);
425         uprobe->offset = offset;
426         init_rwsem(&uprobe->register_rwsem);
427         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
428         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
429         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
430
431         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
432         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
433
434         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
435         if (cur_uprobe) {
436                 kfree(uprobe);
437                 uprobe = cur_uprobe;
438                 iput(inode);
439         }
440
441         return uprobe;
442 }
443
444 static void consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
445 {
446         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
447         uc->next = uprobe->consumers;
448         uprobe->consumers = uc;
449         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
450 }
451
452 /*
453  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
454  * Return true if the @uc is deleted successfully
455  * or return false.
456  */
457 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
458 {
459         struct uprobe_consumer **con;
460         bool ret = false;
461
462         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
463         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
464                 if (*con == uc) {
465                         *con = uc->next;
466                         ret = true;
467                         break;
468                 }
469         }
470         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
471
472         return ret;
473 }
474
475 static int
476 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
477                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
478 {
479         struct page *page;
480         void *vaddr;
481         unsigned long off;
482         pgoff_t idx;
483
484         if (!filp)
485                 return -EINVAL;
486
487         if (!mapping->a_ops->readpage)
488                 return -EIO;
489
490         idx = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
491         off = offset & ~PAGE_MASK;
492
493         /*
494          * Ensure that the page that has the original instruction is
495          * populated and in page-cache.
496          */
497         page = read_mapping_page(mapping, idx, filp);
498         if (IS_ERR(page))
499                 return PTR_ERR(page);
500
501         vaddr = kmap_atomic(page);
502         memcpy(insn, vaddr + off, nbytes);
503         kunmap_atomic(vaddr);
504         page_cache_release(page);
505
506         return 0;
507 }
508
509 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
510 {
511         struct address_space *mapping;
512         unsigned long nbytes;
513         int bytes;
514
515         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
516         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
517
518         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
519         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
520                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
521         else
522                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
523
524         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
525         if (nbytes < bytes) {
526                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
527                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
528                 if (err)
529                         return err;
530                 bytes = nbytes;
531         }
532         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
533 }
534
535 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
536                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
537 {
538         int ret = 0;
539
540         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
541                 return ret;
542
543         /* TODO: move this into _register, until then we abuse this sem. */
544         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
545         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
546                 goto out;
547
548         ret = copy_insn(uprobe, file);
549         if (ret)
550                 goto out;
551
552         ret = -ENOTSUPP;
553         if (is_swbp_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
554                 goto out;
555
556         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
557         if (ret)
558                 goto out;
559
560         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
561         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
562                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
563
564         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
565         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
566
567  out:
568         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
569
570         return ret;
571 }
572
573 static inline bool consumer_filter(struct uprobe_consumer *uc,
574                                    enum uprobe_filter_ctx ctx, struct mm_struct *mm)
575 {
576         return !uc->filter || uc->filter(uc, ctx, mm);
577 }
578
579 static bool filter_chain(struct uprobe *uprobe,
580                          enum uprobe_filter_ctx ctx, struct mm_struct *mm)
581 {
582         struct uprobe_consumer *uc;
583         bool ret = false;
584
585         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
586         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
587                 ret = consumer_filter(uc, ctx, mm);
588                 if (ret)
589                         break;
590         }
591         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
592
593         return ret;
594 }
595
596 static int
597 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
598                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
599 {
600         bool first_uprobe;
601         int ret;
602
603         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
604         if (ret)
605                 return ret;
606
607         /*
608          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
609          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
610          */
611         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
612         if (first_uprobe)
613                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
614
615         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
616         if (!ret)
617                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
618         else if (first_uprobe)
619                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
620
621         return ret;
622 }
623
624 static int
625 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
626 {
627         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
628         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
629 }
630
631 static inline bool uprobe_is_active(struct uprobe *uprobe)
632 {
633         return !RB_EMPTY_NODE(&uprobe->rb_node);
634 }
635 /*
636  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
637  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
638  * See find_active_uprobe().
639  */
640 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
641 {
642         if (WARN_ON(!uprobe_is_active(uprobe)))
643                 return;
644
645         spin_lock(&uprobes_treelock);
646         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
647         spin_unlock(&uprobes_treelock);
648         RB_CLEAR_NODE(&uprobe->rb_node); /* for uprobe_is_active() */
649         iput(uprobe->inode);
650         put_uprobe(uprobe);
651 }
652
653 struct map_info {
654         struct map_info *next;
655         struct mm_struct *mm;
656         unsigned long vaddr;
657 };
658
659 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
660 {
661         struct map_info *next = info->next;
662         kfree(info);
663         return next;
664 }
665
666 static struct map_info *
667 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
668 {
669         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
670         struct vm_area_struct *vma;
671         struct map_info *curr = NULL;
672         struct map_info *prev = NULL;
673         struct map_info *info;
674         int more = 0;
675
676  again:
677         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
678         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
679                 if (!valid_vma(vma, is_register))
680                         continue;
681
682                 if (!prev && !more) {
683                         /*
684                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
685                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
686                          */
687                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
688                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
689                         if (prev)
690                                 prev->next = NULL;
691                 }
692                 if (!prev) {
693                         more++;
694                         continue;
695                 }
696
697                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
698                         continue;
699
700                 info = prev;
701                 prev = prev->next;
702                 info->next = curr;
703                 curr = info;
704
705                 info->mm = vma->vm_mm;
706                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
707         }
708         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
709
710         if (!more)
711                 goto out;
712
713         prev = curr;
714         while (curr) {
715                 mmput(curr->mm);
716                 curr = curr->next;
717         }
718
719         do {
720                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
721                 if (!info) {
722                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
723                         goto out;
724                 }
725                 info->next = prev;
726                 prev = info;
727         } while (--more);
728
729         goto again;
730  out:
731         while (prev)
732                 prev = free_map_info(prev);
733         return curr;
734 }
735
736 static int
737 register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *new)
738 {
739         bool is_register = !!new;
740         struct map_info *info;
741         int err = 0;
742
743         percpu_down_write(&dup_mmap_sem);
744         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
745                                         uprobe->offset, is_register);
746         if (IS_ERR(info)) {
747                 err = PTR_ERR(info);
748                 goto out;
749         }
750
751         while (info) {
752                 struct mm_struct *mm = info->mm;
753                 struct vm_area_struct *vma;
754
755                 if (err && is_register)
756                         goto free;
757
758                 down_write(&mm->mmap_sem);
759                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
760                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
761                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
762                         goto unlock;
763
764                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
765                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
766                         goto unlock;
767
768                 if (is_register) {
769                         /* consult only the "caller", new consumer. */
770                         if (consumer_filter(new,
771                                         UPROBE_FILTER_REGISTER, mm))
772                                 err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
773                 } else if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags)) {
774                         if (!filter_chain(uprobe,
775                                         UPROBE_FILTER_UNREGISTER, mm))
776                                 err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
777                 }
778
779  unlock:
780                 up_write(&mm->mmap_sem);
781  free:
782                 mmput(mm);
783                 info = free_map_info(info);
784         }
785  out:
786         percpu_up_write(&dup_mmap_sem);
787         return err;
788 }
789
790 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
791 {
792         consumer_add(uprobe, uc);
793         return register_for_each_vma(uprobe, uc);
794 }
795
796 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
797 {
798         int err;
799
800         if (!consumer_del(uprobe, uc))  /* WARN? */
801                 return;
802
803         err = register_for_each_vma(uprobe, NULL);
804         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
805         if (!uprobe->consumers && !err)
806                 delete_uprobe(uprobe);
807 }
808
809 /*
810  * uprobe_register - register a probe
811  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
812  * @offset: offset from the start of the file.
813  * @uc: information on howto handle the probe..
814  *
815  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
816  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
817  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
818  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
819  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
820  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
821  * unregisters.
822  *
823  * Return errno if it cannot successully install probes
824  * else return 0 (success)
825  */
826 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
827 {
828         struct uprobe *uprobe;
829         int ret;
830
831         /* Racy, just to catch the obvious mistakes */
832         if (offset > i_size_read(inode))
833                 return -EINVAL;
834
835  retry:
836         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
837         if (!uprobe)
838                 return -ENOMEM;
839         /*
840          * We can race with uprobe_unregister()->delete_uprobe().
841          * Check uprobe_is_active() and retry if it is false.
842          */
843         down_write(&uprobe->register_rwsem);
844         ret = -EAGAIN;
845         if (likely(uprobe_is_active(uprobe))) {
846                 ret = __uprobe_register(uprobe, uc);
847                 if (ret)
848                         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
849         }
850         up_write(&uprobe->register_rwsem);
851         put_uprobe(uprobe);
852
853         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
854                 goto retry;
855         return ret;
856 }
857 EXPORT_SYMBOL_GPL(uprobe_register);
858
859 /*
860  * uprobe_apply - unregister a already registered probe.
861  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
862  * @offset: offset from the start of the file.
863  * @uc: consumer which wants to add more or remove some breakpoints
864  * @add: add or remove the breakpoints
865  */
866 int uprobe_apply(struct inode *inode, loff_t offset,
867                         struct uprobe_consumer *uc, bool add)
868 {
869         struct uprobe *uprobe;
870         struct uprobe_consumer *con;
871         int ret = -ENOENT;
872
873         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
874         if (!uprobe)
875                 return ret;
876
877         down_write(&uprobe->register_rwsem);
878         for (con = uprobe->consumers; con && con != uc ; con = con->next)
879                 ;
880         if (con)
881                 ret = register_for_each_vma(uprobe, add ? uc : NULL);
882         up_write(&uprobe->register_rwsem);
883         put_uprobe(uprobe);
884
885         return ret;
886 }
887
888 /*
889  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
890  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
891  * @offset: offset from the start of the file.
892  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
893  */
894 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
895 {
896         struct uprobe *uprobe;
897
898         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
899         if (!uprobe)
900                 return;
901
902         down_write(&uprobe->register_rwsem);
903         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
904         up_write(&uprobe->register_rwsem);
905         put_uprobe(uprobe);
906 }
907 EXPORT_SYMBOL_GPL(uprobe_unregister);
908
909 static int unapply_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm)
910 {
911         struct vm_area_struct *vma;
912         int err = 0;
913
914         down_read(&mm->mmap_sem);
915         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
916                 unsigned long vaddr;
917                 loff_t offset;
918
919                 if (!valid_vma(vma, false) ||
920                     vma->vm_file->f_mapping->host != uprobe->inode)
921                         continue;
922
923                 offset = (loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
924                 if (uprobe->offset <  offset ||
925                     uprobe->offset >= offset + vma->vm_end - vma->vm_start)
926                         continue;
927
928                 vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
929                 err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, vaddr);
930         }
931         up_read(&mm->mmap_sem);
932
933         return err;
934 }
935
936 static struct rb_node *
937 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
938 {
939         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
940
941         while (n) {
942                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
943
944                 if (inode < u->inode) {
945                         n = n->rb_left;
946                 } else if (inode > u->inode) {
947                         n = n->rb_right;
948                 } else {
949                         if (max < u->offset)
950                                 n = n->rb_left;
951                         else if (min > u->offset)
952                                 n = n->rb_right;
953                         else
954                                 break;
955                 }
956         }
957
958         return n;
959 }
960
961 /*
962  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
963  */
964 static void build_probe_list(struct inode *inode,
965                                 struct vm_area_struct *vma,
966                                 unsigned long start, unsigned long end,
967                                 struct list_head *head)
968 {
969         loff_t min, max;
970         struct rb_node *n, *t;
971         struct uprobe *u;
972
973         INIT_LIST_HEAD(head);
974         min = vaddr_to_offset(vma, start);
975         max = min + (end - start) - 1;
976
977         spin_lock(&uprobes_treelock);
978         n = find_node_in_range(inode, min, max);
979         if (n) {
980                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
981                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
982                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
983                                 break;
984                         list_add(&u->pending_list, head);
985                         atomic_inc(&u->ref);
986                 }
987                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
988                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
989                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
990                                 break;
991                         list_add(&u->pending_list, head);
992                         atomic_inc(&u->ref);
993                 }
994         }
995         spin_unlock(&uprobes_treelock);
996 }
997
998 /*
999  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
1000  *
1001  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
1002  * can't handle the failure anyway.
1003  */
1004 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
1005 {
1006         struct list_head tmp_list;
1007         struct uprobe *uprobe, *u;
1008         struct inode *inode;
1009
1010         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, true))
1011                 return 0;
1012
1013         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1014         if (!inode)
1015                 return 0;
1016
1017         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
1018         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
1019         /*
1020          * We can race with uprobe_unregister(), this uprobe can be already
1021          * removed. But in this case filter_chain() must return false, all
1022          * consumers have gone away.
1023          */
1024         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
1025                 if (!fatal_signal_pending(current) &&
1026                     filter_chain(uprobe, UPROBE_FILTER_MMAP, vma->vm_mm)) {
1027                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
1028                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
1029                 }
1030                 put_uprobe(uprobe);
1031         }
1032         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
1033
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 static bool
1038 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1039 {
1040         loff_t min, max;
1041         struct inode *inode;
1042         struct rb_node *n;
1043
1044         inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1045
1046         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1047         max = min + (end - start) - 1;
1048
1049         spin_lock(&uprobes_treelock);
1050         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1051         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1052
1053         return !!n;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Called in context of a munmap of a vma.
1058  */
1059 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1060 {
1061         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, false))
1062                 return;
1063
1064         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1065                 return;
1066
1067         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1068              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1069                 return;
1070
1071         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1072                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1073 }
1074
1075 /* Slot allocation for XOL */
1076 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1077 {
1078         struct mm_struct *mm = current->mm;
1079         int ret = -EALREADY;
1080
1081         down_write(&mm->mmap_sem);
1082         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1083                 goto fail;
1084
1085         ret = -ENOMEM;
1086         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1087         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1088         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1089                 ret = area->vaddr;
1090                 goto fail;
1091         }
1092
1093         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1094                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1095         if (ret)
1096                 goto fail;
1097
1098         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1099         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1100         ret = 0;
1101  fail:
1102         up_write(&mm->mmap_sem);
1103
1104         return ret;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * get_xol_area - Allocate process's xol_area if necessary.
1109  * This area will be used for storing instructions for execution out of line.
1110  *
1111  * Returns the allocated area or NULL.
1112  */
1113 static struct xol_area *get_xol_area(void)
1114 {
1115         struct mm_struct *mm = current->mm;
1116         struct xol_area *area;
1117
1118         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1119         if (area)
1120                 goto ret;
1121
1122         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1123         if (unlikely(!area))
1124                 goto out;
1125
1126         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1127         if (!area->bitmap)
1128                 goto free_area;
1129
1130         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1131         if (!area->page)
1132                 goto free_bitmap;
1133
1134         init_waitqueue_head(&area->wq);
1135         if (!xol_add_vma(area))
1136                 return area;
1137
1138         __free_page(area->page);
1139  free_bitmap:
1140         kfree(area->bitmap);
1141  free_area:
1142         kfree(area);
1143  out:
1144         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1145  ret:
1146         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1147         return area;
1148 }
1149
1150 /*
1151  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1152  */
1153 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1154 {
1155         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1156
1157         if (!area)
1158                 return;
1159
1160         put_page(area->page);
1161         kfree(area->bitmap);
1162         kfree(area);
1163 }
1164
1165 void uprobe_start_dup_mmap(void)
1166 {
1167         percpu_down_read(&dup_mmap_sem);
1168 }
1169
1170 void uprobe_end_dup_mmap(void)
1171 {
1172         percpu_up_read(&dup_mmap_sem);
1173 }
1174
1175 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1176 {
1177         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1178
1179         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1180                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1181                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1182                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1183         }
1184 }
1185
1186 /*
1187  *  - search for a free slot.
1188  */
1189 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1190 {
1191         unsigned long slot_addr;
1192         int slot_nr;
1193
1194         do {
1195                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1196                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1197                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1198                                 break;
1199
1200                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1201                         continue;
1202                 }
1203                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1204         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1205
1206         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1207         atomic_inc(&area->slot_count);
1208
1209         return slot_addr;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * xol_get_insn_slot - allocate a slot for xol.
1214  * Returns the allocated slot address or 0.
1215  */
1216 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe)
1217 {
1218         struct xol_area *area;
1219         unsigned long offset;
1220         unsigned long xol_vaddr;
1221         void *vaddr;
1222
1223         area = get_xol_area();
1224         if (!area)
1225                 return 0;
1226
1227         xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1228         if (unlikely(!xol_vaddr))
1229                 return 0;
1230
1231         /* Initialize the slot */
1232         offset = xol_vaddr & ~PAGE_MASK;
1233         vaddr = kmap_atomic(area->page);
1234         memcpy(vaddr + offset, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1235         kunmap_atomic(vaddr);
1236         /*
1237          * We probably need flush_icache_user_range() but it needs vma.
1238          * This should work on supported architectures too.
1239          */
1240         flush_dcache_page(area->page);
1241
1242         return xol_vaddr;
1243 }
1244
1245 /*
1246  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1247  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1248  * subsequent requests.
1249  */
1250 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1251 {
1252         struct xol_area *area;
1253         unsigned long vma_end;
1254         unsigned long slot_addr;
1255
1256         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1257                 return;
1258
1259         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1260         if (unlikely(!slot_addr))
1261                 return;
1262
1263         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1264         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1265         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1266                 unsigned long offset;
1267                 int slot_nr;
1268
1269                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1270                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1271                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1272                         return;
1273
1274                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1275                 atomic_dec(&area->slot_count);
1276                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1277                         wake_up(&area->wq);
1278
1279                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1280         }
1281 }
1282
1283 /**
1284  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1285  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1286  * instruction.
1287  * Return the address of the breakpoint instruction.
1288  */
1289 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1290 {
1291         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Called with no locks held.
1296  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1297  */
1298 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1299 {
1300         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1301
1302         if (!utask)
1303                 return;
1304
1305         if (utask->active_uprobe)
1306                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1307
1308         xol_free_insn_slot(t);
1309         kfree(utask);
1310         t->utask = NULL;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1315  */
1316 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1317 {
1318         t->utask = NULL;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Allocate a uprobe_task object for the task if if necessary.
1323  * Called when the thread hits a breakpoint.
1324  *
1325  * Returns:
1326  * - pointer to new uprobe_task on success
1327  * - NULL otherwise
1328  */
1329 static struct uprobe_task *get_utask(void)
1330 {
1331         if (!current->utask)
1332                 current->utask = kzalloc(sizeof(struct uprobe_task), GFP_KERNEL);
1333         return current->utask;
1334 }
1335
1336 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1337 static int
1338 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long bp_vaddr)
1339 {
1340         struct uprobe_task *utask;
1341         unsigned long xol_vaddr;
1342         int err;
1343
1344         utask = get_utask();
1345         if (!utask)
1346                 return -ENOMEM;
1347
1348         xol_vaddr = xol_get_insn_slot(uprobe);
1349         if (!xol_vaddr)
1350                 return -ENOMEM;
1351
1352         utask->xol_vaddr = xol_vaddr;
1353         utask->vaddr = bp_vaddr;
1354
1355         err = arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs);
1356         if (unlikely(err)) {
1357                 xol_free_insn_slot(current);
1358                 return err;
1359         }
1360
1361         utask->active_uprobe = uprobe;
1362         utask->state = UTASK_SSTEP;
1363         return 0;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1368  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1369  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1370  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1371  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1372  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1373  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1374  */
1375 bool uprobe_deny_signal(void)
1376 {
1377         struct task_struct *t = current;
1378         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1379
1380         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1381                 return false;
1382
1383         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1384
1385         if (signal_pending(t)) {
1386                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1387                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1388                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1389
1390                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1391                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1392                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1393                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1394                 }
1395         }
1396
1397         return true;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1402  * is a NOP or can be emulated.
1403  */
1404 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1405 {
1406         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1407                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1408                         return true;
1409                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1410         }
1411         return false;
1412 }
1413
1414 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1415 {
1416         struct vm_area_struct *vma;
1417
1418         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1419                 if (!valid_vma(vma, false))
1420                         continue;
1421                 /*
1422                  * This is not strictly accurate, we can race with
1423                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1424                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1425                  * Or this uprobe can be filtered out.
1426                  */
1427                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1428                         return;
1429         }
1430
1431         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1432 }
1433
1434 static int is_swbp_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1435 {
1436         struct page *page;
1437         uprobe_opcode_t opcode;
1438         int result;
1439
1440         pagefault_disable();
1441         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1442                                                         sizeof(opcode));
1443         pagefault_enable();
1444
1445         if (likely(result == 0))
1446                 goto out;
1447
1448         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1449         if (result < 0)
1450                 return result;
1451
1452         copy_opcode(page, vaddr, &opcode);
1453         put_page(page);
1454  out:
1455         return is_swbp_insn(&opcode);
1456 }
1457
1458 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1459 {
1460         struct mm_struct *mm = current->mm;
1461         struct uprobe *uprobe = NULL;
1462         struct vm_area_struct *vma;
1463
1464         down_read(&mm->mmap_sem);
1465         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1466         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1467                 if (valid_vma(vma, false)) {
1468                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_mapping->host;
1469                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1470
1471                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1472                 }
1473
1474                 if (!uprobe)
1475                         *is_swbp = is_swbp_at_addr(mm, bp_vaddr);
1476         } else {
1477                 *is_swbp = -EFAULT;
1478         }
1479
1480         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1481                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1482         up_read(&mm->mmap_sem);
1483
1484         return uprobe;
1485 }
1486
1487 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1488 {
1489         struct uprobe_consumer *uc;
1490         int remove = UPROBE_HANDLER_REMOVE;
1491
1492         down_read(&uprobe->register_rwsem);
1493         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
1494                 int rc = uc->handler(uc, regs);
1495
1496                 WARN(rc & ~UPROBE_HANDLER_MASK,
1497                         "bad rc=0x%x from %pf()\n", rc, uc->handler);
1498                 remove &= rc;
1499         }
1500
1501         if (remove && uprobe->consumers) {
1502                 WARN_ON(!uprobe_is_active(uprobe));
1503                 unapply_uprobe(uprobe, current->mm);
1504         }
1505         up_read(&uprobe->register_rwsem);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Run handler and ask thread to singlestep.
1510  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1511  */
1512 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1513 {
1514         struct uprobe *uprobe;
1515         unsigned long bp_vaddr;
1516         int uninitialized_var(is_swbp);
1517
1518         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1519         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1520
1521         if (!uprobe) {
1522                 if (is_swbp > 0) {
1523                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1524                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1525                 } else {
1526                         /*
1527                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1528                          * access this memory. The latter is only possible if
1529                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1530                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1531                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1532                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1533                          */
1534                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1535                 }
1536                 return;
1537         }
1538
1539         /* change it in advance for ->handler() and restart */
1540         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1541
1542         /*
1543          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1544          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1545          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1546          */
1547         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1548         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1549                 goto out;
1550
1551         handler_chain(uprobe, regs);
1552         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1553                 goto out;
1554
1555         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr))
1556                 return;
1557
1558         /* can_skip_sstep() succeeded, or restart if can't singlestep */
1559 out:
1560         put_uprobe(uprobe);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1565  * Allow pending signals to take effect.
1566  */
1567 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1568 {
1569         struct uprobe *uprobe;
1570
1571         uprobe = utask->active_uprobe;
1572         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1573                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1574         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1575                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1576         else
1577                 WARN_ON_ONCE(1);
1578
1579         put_uprobe(uprobe);
1580         utask->active_uprobe = NULL;
1581         utask->state = UTASK_RUNNING;
1582         xol_free_insn_slot(current);
1583
1584         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1585         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1586         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1591  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1592  * sets utask->active_uprobe.
1593  *
1594  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1595  * and allows the thread to return from interrupt.
1596  *
1597  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1598  * uprobe_notify_resume().
1599  */
1600 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1601 {
1602         struct uprobe_task *utask;
1603
1604         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1605
1606         utask = current->utask;
1607         if (utask && utask->active_uprobe)
1608                 handle_singlestep(utask, regs);
1609         else
1610                 handle_swbp(regs);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1615  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1616  */
1617 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1618 {
1619         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1620                 return 0;
1621
1622         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1623         return 1;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1628  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1629  */
1630 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1631 {
1632         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1633
1634         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1635                 /* task is currently not uprobed */
1636                 return 0;
1637
1638         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1639         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1640         return 1;
1641 }
1642
1643 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1644         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1645         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1646 };
1647
1648 static int __init init_uprobes(void)
1649 {
1650         int i;
1651
1652         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++)
1653                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1654
1655         if (percpu_init_rwsem(&dup_mmap_sem))
1656                 return -ENOMEM;
1657
1658         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1659 }
1660 module_init(init_uprobes);
1661
1662 static void __exit exit_uprobes(void)
1663 {
1664 }
1665 module_exit(exit_uprobes);