arch/x86/kernel/alternative.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 #define pr_fmt(fmt) "SMP alternatives: " fmt
   3
   4 #include <linux/module.h>
   5 #include <linux/sched.h>
   6 #include <linux/perf_event.h>
   7 #include <linux/mutex.h>
   8 #include <linux/list.h>
   9 #include <linux/stringify.h>
  10 #include <linux/highmem.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/vmalloc.h>
  13 #include <linux/memory.h>
  14 #include <linux/stop_machine.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/kdebug.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/mmu_context.h>
  19 #include <linux/bsearch.h>
  20 #include <linux/sync_core.h>
  21 #include <asm/text-patching.h>
  22 #include <asm/alternative.h>
  23 #include <asm/sections.h>
  24 #include <asm/mce.h>
  25 #include <asm/nmi.h>
  26 #include <asm/cacheflush.h>
  27 #include <asm/tlbflush.h>
  28 #include <asm/insn.h>
  29 #include <asm/io.h>
  30 #include <asm/fixmap.h>
  31 #include <asm/paravirt.h>
  32 #include <asm/asm-prototypes.h>
  33
  34 int __read_mostly alternatives_patched;
  35
  36 EXPORT_SYMBOL_GPL(alternatives_patched);
  37
  38 #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
  39
  40 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  41
  42 static int __init debug_alt(char *str)
  43 {
  44         debug_alternative = 1;
  45         return 1;
  46 }
  47 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  48
  49 static int noreplace_smp;
  50
  51 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  52 {
  53         noreplace_smp = 1;
  54         return 1;
  55 }
  56 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  57
  58 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  59 do {                                                                    \
  60         if (debug_alternative)                                          \
  61                 printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt) "\n", ##args);            \
  62 } while (0)
  63
  64 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  65 do {                                                                    \
  66         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  67                 int j;                                                  \
  68                                                                         \
  69                 if (!(len))                                             \
  70                         break;                                          \
  71                                                                         \
  72                 printk(KERN_DEBUG pr_fmt(fmt), ##args);                 \
  73                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  74                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  75                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  76         }                                                               \
  77 } while (0)
  78
  79 static const unsigned char x86nops[] =
  80 {
  81         BYTES_NOP1,
  82         BYTES_NOP2,
  83         BYTES_NOP3,
  84         BYTES_NOP4,
  85         BYTES_NOP5,
  86         BYTES_NOP6,
  87         BYTES_NOP7,
  88         BYTES_NOP8,
  89 };
  90
  91 const unsigned char * const x86_nops[ASM_NOP_MAX+1] =
  92 {
  93         NULL,
  94         x86nops,
  95         x86nops + 1,
  96         x86nops + 1 + 2,
  97         x86nops + 1 + 2 + 3,
  98         x86nops + 1 + 2 + 3 + 4,
  99         x86nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 100         x86nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 101         x86nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 102 };
 103
 104 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 105 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 106 {
 107         while (len > 0) {
 108                 unsigned int noplen = len;
 109                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 110                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 111                 memcpy(insns, x86_nops[noplen], noplen);
 112                 insns += noplen;
 113                 len -= noplen;
 114         }
 115 }
 116
 117 extern s32 __retpoline_sites[], __retpoline_sites_end[];
 118 extern s32 __return_sites[], __return_sites_end[];
 119 extern s32 __cfi_sites[], __cfi_sites_end[];
 120 extern s32 __ibt_endbr_seal[], __ibt_endbr_seal_end[];
 121 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 122 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 123 void text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 124
 125 /*
 126  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 127  */
 128 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 129 {
 130         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 131 }
 132
 133 static void __init_or_module
 134 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insn_buff)
 135 {
 136         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 137         s32 n_dspl, o_dspl;
 138         int repl_len;
 139
 140         if (a->replacementlen != 5)
 141                 return;
 142
 143         o_dspl = *(s32 *)(insn_buff + 1);
 144
 145         /* next_rip of the replacement JMP */
 146         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 147         /* target rip of the replacement JMP */
 148         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 149         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 150
 151         DPRINTK("target RIP: %px, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 152
 153         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 154                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 155                         goto two_byte_jmp;
 156                 else
 157                         goto five_byte_jmp;
 158         /* negative offset */
 159         } else {
 160                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 161                         goto two_byte_jmp;
 162                 else
 163                         goto five_byte_jmp;
 164         }
 165
 166 two_byte_jmp:
 167         n_dspl -= 2;
 168
 169         insn_buff[0] = 0xeb;
 170         insn_buff[1] = (s8)n_dspl;
 171         add_nops(insn_buff + 2, 3);
 172
 173         repl_len = 2;
 174         goto done;
 175
 176 five_byte_jmp:
 177         n_dspl -= 5;
 178
 179         insn_buff[0] = 0xe9;
 180         *(s32 *)&insn_buff[1] = n_dspl;
 181
 182         repl_len = 5;
 183
 184 done:
 185
 186         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 187                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * optimize_nops_range() - Optimize a sequence of single byte NOPs (0x90)
 192  *
 193  * @instr: instruction byte stream
 194  * @instrlen: length of the above
 195  * @off: offset within @instr where the first NOP has been detected
 196  *
 197  * Return: number of NOPs found (and replaced).
 198  */
 199 static __always_inline int optimize_nops_range(u8 *instr, u8 instrlen, int off)
 200 {
 201         unsigned long flags;
 202         int i = off, nnops;
 203
 204         while (i < instrlen) {
 205                 if (instr[i] != 0x90)
 206                         break;
 207
 208                 i++;
 209         }
 210
 211         nnops = i - off;
 212
 213         if (nnops <= 1)
 214                 return nnops;
 215
 216         local_irq_save(flags);
 217         add_nops(instr + off, nnops);
 218         local_irq_restore(flags);
 219
 220         DUMP_BYTES(instr, instrlen, "%px: [%d:%d) optimized NOPs: ", instr, off, i);
 221
 222         return nnops;
 223 }
 224
 225 /*
 226  * "noinline" to cause control flow change and thus invalidate I$ and
 227  * cause refetch after modification.
 228  */
 229 static void __init_or_module noinline optimize_nops(u8 *instr, size_t len)
 230 {
 231         struct insn insn;
 232         int i = 0;
 233
 234         /*
 235          * Jump over the non-NOP insns and optimize single-byte NOPs into bigger
 236          * ones.
 237          */
 238         for (;;) {
 239                 if (insn_decode_kernel(&insn, &instr[i]))
 240                         return;
 241
 242                 /*
 243                  * See if this and any potentially following NOPs can be
 244                  * optimized.
 245                  */
 246                 if (insn.length == 1 && insn.opcode.bytes[0] == 0x90)
 247                         i += optimize_nops_range(instr, len, i);
 248                 else
 249                         i += insn.length;
 250
 251                 if (i >= len)
 252                         return;
 253         }
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 258  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 259  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 260  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 261  * features by hand.
 262  *
 263  * Marked "noinline" to cause control flow change and thus insn cache
 264  * to refetch changed I$ lines.
 265  */
 266 void __init_or_module noinline apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 267                                                   struct alt_instr *end)
 268 {
 269         struct alt_instr *a;
 270         u8 *instr, *replacement;
 271         u8 insn_buff[MAX_PATCH_LEN];
 272
 273         DPRINTK("alt table %px, -> %px", start, end);
 274         /*
 275          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 276          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 277          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 278          * patch code.
 279          *
 280          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 281          * order.
 282          */
 283         for (a = start; a < end; a++) {
 284                 int insn_buff_sz = 0;
 285                 /* Mask away "NOT" flag bit for feature to test. */
 286                 u16 feature = a->cpuid & ~ALTINSTR_FLAG_INV;
 287
 288                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 289                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 290                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insn_buff));
 291                 BUG_ON(feature >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 292
 293                 /*
 294                  * Patch if either:
 295                  * - feature is present
 296                  * - feature not present but ALTINSTR_FLAG_INV is set to mean,
 297                  *   patch if feature is *NOT* present.
 298                  */
 299                 if (!boot_cpu_has(feature) == !(a->cpuid & ALTINSTR_FLAG_INV))
 300                         goto next;
 301
 302                 DPRINTK("feat: %s%d*32+%d, old: (%pS (%px) len: %d), repl: (%px, len: %d)",
 303                         (a->cpuid & ALTINSTR_FLAG_INV) ? "!" : "",
 304                         feature >> 5,
 305                         feature & 0x1f,
 306                         instr, instr, a->instrlen,
 307                         replacement, a->replacementlen);
 308
 309                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%px:   old_insn: ", instr);
 310                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%px:   rpl_insn: ", replacement);
 311
 312                 memcpy(insn_buff, replacement, a->replacementlen);
 313                 insn_buff_sz = a->replacementlen;
 314
 315                 /*
 316                  * 0xe8 is a relative jump; fix the offset.
 317                  *
 318                  * Instruction length is checked before the opcode to avoid
 319                  * accessing uninitialized bytes for zero-length replacements.
 320                  */
 321                 if (a->replacementlen == 5 && *insn_buff == 0xe8) {
 322                         *(s32 *)(insn_buff + 1) += replacement - instr;
 323                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 324                                 *(s32 *)(insn_buff + 1),
 325                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insn_buff + 1) + 5);
 326                 }
 327
 328                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 329                         recompute_jump(a, instr, replacement, insn_buff);
 330
 331                 for (; insn_buff_sz < a->instrlen; insn_buff_sz++)
 332                         insn_buff[insn_buff_sz] = 0x90;
 333
 334                 DUMP_BYTES(insn_buff, insn_buff_sz, "%px: final_insn: ", instr);
 335
 336                 text_poke_early(instr, insn_buff, insn_buff_sz);
 337
 338 next:
 339                 optimize_nops(instr, a->instrlen);
 340         }
 341 }
 342
 343 #if defined(CONFIG_RETPOLINE) && defined(CONFIG_OBJTOOL)
 344
 345 /*
 346  * CALL/JMP *%\reg
 347  */
 348 static int emit_indirect(int op, int reg, u8 *bytes)
 349 {
 350         int i = 0;
 351         u8 modrm;
 352
 353         switch (op) {
 354         case CALL_INSN_OPCODE:
 355                 modrm = 0x10; /* Reg = 2; CALL r/m */
 356                 break;
 357
 358         case JMP32_INSN_OPCODE:
 359                 modrm = 0x20; /* Reg = 4; JMP r/m */
 360                 break;
 361
 362         default:
 363                 WARN_ON_ONCE(1);
 364                 return -1;
 365         }
 366
 367         if (reg >= 8) {
 368                 bytes[i++] = 0x41; /* REX.B prefix */
 369                 reg -= 8;
 370         }
 371
 372         modrm |= 0xc0; /* Mod = 3 */
 373         modrm += reg;
 374
 375         bytes[i++] = 0xff; /* opcode */
 376         bytes[i++] = modrm;
 377
 378         return i;
 379 }
 380
 381 static inline bool is_jcc32(struct insn *insn)
 382 {
 383         /* Jcc.d32 second opcode byte is in the range: 0x80-0x8f */
 384         return insn->opcode.bytes[0] == 0x0f && (insn->opcode.bytes[1] & 0xf0) == 0x80;
 385 }
 386
 387 static int emit_call_track_retpoline(void *addr, struct insn *insn, int reg, u8 *bytes)
 388 {
 389         u8 op = insn->opcode.bytes[0];
 390         int i = 0;
 391
 392         /*
 393          * Clang does 'weird' Jcc __x86_indirect_thunk_r11 conditional
 394          * tail-calls. Deal with them.
 395          */
 396         if (is_jcc32(insn)) {
 397                 bytes[i++] = op;
 398                 op = insn->opcode.bytes[1];
 399                 goto clang_jcc;
 400         }
 401
 402         if (insn->length == 6)
 403                 bytes[i++] = 0x2e; /* CS-prefix */
 404
 405         switch (op) {
 406         case CALL_INSN_OPCODE:
 407                 __text_gen_insn(bytes+i, op, addr+i,
 408                                 __x86_indirect_call_thunk_array[reg],
 409                                 CALL_INSN_SIZE);
 410                 i += CALL_INSN_SIZE;
 411                 break;
 412
 413         case JMP32_INSN_OPCODE:
 414 clang_jcc:
 415                 __text_gen_insn(bytes+i, op, addr+i,
 416                                 __x86_indirect_jump_thunk_array[reg],
 417                                 JMP32_INSN_SIZE);
 418                 i += JMP32_INSN_SIZE;
 419                 break;
 420
 421         default:
 422                 WARN(1, "%pS %px %*ph\n", addr, addr, 6, addr);
 423                 return -1;
 424         }
 425
 426         WARN_ON_ONCE(i != insn->length);
 427
 428         return i;
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Rewrite the compiler generated retpoline thunk calls.
 433  *
 434  * For spectre_v2=off (!X86_FEATURE_RETPOLINE), rewrite them into immediate
 435  * indirect instructions, avoiding the extra indirection.
 436  *
 437  * For example, convert:
 438  *
 439  *   CALL __x86_indirect_thunk_\reg
 440  *
 441  * into:
 442  *
 443  *   CALL *%\reg
 444  *
 445  * It also tries to inline spectre_v2=retpoline,lfence when size permits.
 446  */
 447 static int patch_retpoline(void *addr, struct insn *insn, u8 *bytes)
 448 {
 449         retpoline_thunk_t *target;
 450         int reg, ret, i = 0;
 451         u8 op, cc;
 452
 453         target = addr + insn->length + insn->immediate.value;
 454         reg = target - __x86_indirect_thunk_array;
 455
 456         if (WARN_ON_ONCE(reg & ~0xf))
 457                 return -1;
 458
 459         /* If anyone ever does: CALL/JMP *%rsp, we're in deep trouble. */
 460         BUG_ON(reg == 4);
 461
 462         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_RETPOLINE) &&
 463             !cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_RETPOLINE_LFENCE)) {
 464                 if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_CALL_DEPTH))
 465                         return emit_call_track_retpoline(addr, insn, reg, bytes);
 466
 467                 return -1;
 468         }
 469
 470         op = insn->opcode.bytes[0];
 471
 472         /*
 473          * Convert:
 474          *
 475          *   Jcc.d32 __x86_indirect_thunk_\reg
 476          *
 477          * into:
 478          *
 479          *   Jncc.d8 1f
 480          *   [ LFENCE ]
 481          *   JMP *%\reg
 482          *   [ NOP ]
 483          * 1:
 484          */
 485         if (is_jcc32(insn)) {
 486                 cc = insn->opcode.bytes[1] & 0xf;
 487                 cc ^= 1; /* invert condition */
 488
 489                 bytes[i++] = 0x70 + cc;        /* Jcc.d8 */
 490                 bytes[i++] = insn->length - 2; /* sizeof(Jcc.d8) == 2 */
 491
 492                 /* Continue as if: JMP.d32 __x86_indirect_thunk_\reg */
 493                 op = JMP32_INSN_OPCODE;
 494         }
 495
 496         /*
 497          * For RETPOLINE_LFENCE: prepend the indirect CALL/JMP with an LFENCE.
 498          */
 499         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_RETPOLINE_LFENCE)) {
 500                 bytes[i++] = 0x0f;
 501                 bytes[i++] = 0xae;
 502                 bytes[i++] = 0xe8; /* LFENCE */
 503         }
 504
 505         ret = emit_indirect(op, reg, bytes + i);
 506         if (ret < 0)
 507                 return ret;
 508         i += ret;
 509
 510         /*
 511          * The compiler is supposed to EMIT an INT3 after every unconditional
 512          * JMP instruction due to AMD BTC. However, if the compiler is too old
 513          * or SLS isn't enabled, we still need an INT3 after indirect JMPs
 514          * even on Intel.
 515          */
 516         if (op == JMP32_INSN_OPCODE && i < insn->length)
 517                 bytes[i++] = INT3_INSN_OPCODE;
 518
 519         for (; i < insn->length;)
 520                 bytes[i++] = BYTES_NOP1;
 521
 522         return i;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Generated by 'objtool --retpoline'.
 527  */
 528 void __init_or_module noinline apply_retpolines(s32 *start, s32 *end)
 529 {
 530         s32 *s;
 531
 532         for (s = start; s < end; s++) {
 533                 void *addr = (void *)s + *s;
 534                 struct insn insn;
 535                 int len, ret;
 536                 u8 bytes[16];
 537                 u8 op1, op2;
 538
 539                 ret = insn_decode_kernel(&insn, addr);
 540                 if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 541                         continue;
 542
 543                 op1 = insn.opcode.bytes[0];
 544                 op2 = insn.opcode.bytes[1];
 545
 546                 switch (op1) {
 547                 case CALL_INSN_OPCODE:
 548                 case JMP32_INSN_OPCODE:
 549                         break;
 550
 551                 case 0x0f: /* escape */
 552                         if (op2 >= 0x80 && op2 <= 0x8f)
 553                                 break;
 554                         fallthrough;
 555                 default:
 556                         WARN_ON_ONCE(1);
 557                         continue;
 558                 }
 559
 560                 DPRINTK("retpoline at: %pS (%px) len: %d to: %pS",
 561                         addr, addr, insn.length,
 562                         addr + insn.length + insn.immediate.value);
 563
 564                 len = patch_retpoline(addr, &insn, bytes);
 565                 if (len == insn.length) {
 566                         optimize_nops(bytes, len);
 567                         DUMP_BYTES(((u8*)addr),  len, "%px: orig: ", addr);
 568                         DUMP_BYTES(((u8*)bytes), len, "%px: repl: ", addr);
 569                         text_poke_early(addr, bytes, len);
 570                 }
 571         }
 572 }
 573
 574 #ifdef CONFIG_RETHUNK
 575
 576 #ifdef CONFIG_CALL_THUNKS
 577 void (*x86_return_thunk)(void) __ro_after_init = &__x86_return_thunk;
 578 #endif
 579
 580 /*
 581  * Rewrite the compiler generated return thunk tail-calls.
 582  *
 583  * For example, convert:
 584  *
 585  *   JMP __x86_return_thunk
 586  *
 587  * into:
 588  *
 589  *   RET
 590  */
 591 static int patch_return(void *addr, struct insn *insn, u8 *bytes)
 592 {
 593         int i = 0;
 594
 595         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_RETHUNK)) {
 596                 if (x86_return_thunk == __x86_return_thunk)
 597                         return -1;
 598
 599                 i = JMP32_INSN_SIZE;
 600                 __text_gen_insn(bytes, JMP32_INSN_OPCODE, addr, x86_return_thunk, i);
 601         } else {
 602                 bytes[i++] = RET_INSN_OPCODE;
 603         }
 604
 605         for (; i < insn->length;)
 606                 bytes[i++] = INT3_INSN_OPCODE;
 607         return i;
 608 }
 609
 610 void __init_or_module noinline apply_returns(s32 *start, s32 *end)
 611 {
 612         s32 *s;
 613
 614         for (s = start; s < end; s++) {
 615                 void *dest = NULL, *addr = (void *)s + *s;
 616                 struct insn insn;
 617                 int len, ret;
 618                 u8 bytes[16];
 619                 u8 op;
 620
 621                 ret = insn_decode_kernel(&insn, addr);
 622                 if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 623                         continue;
 624
 625                 op = insn.opcode.bytes[0];
 626                 if (op == JMP32_INSN_OPCODE)
 627                         dest = addr + insn.length + insn.immediate.value;
 628
 629                 if (__static_call_fixup(addr, op, dest) ||
 630                     WARN_ONCE(dest != &__x86_return_thunk,
 631                               "missing return thunk: %pS-%pS: %*ph",
 632                               addr, dest, 5, addr))
 633                         continue;
 634
 635                 DPRINTK("return thunk at: %pS (%px) len: %d to: %pS",
 636                         addr, addr, insn.length,
 637                         addr + insn.length + insn.immediate.value);
 638
 639                 len = patch_return(addr, &insn, bytes);
 640                 if (len == insn.length) {
 641                         DUMP_BYTES(((u8*)addr),  len, "%px: orig: ", addr);
 642                         DUMP_BYTES(((u8*)bytes), len, "%px: repl: ", addr);
 643                         text_poke_early(addr, bytes, len);
 644                 }
 645         }
 646 }
 647 #else
 648 void __init_or_module noinline apply_returns(s32 *start, s32 *end) { }
 649 #endif /* CONFIG_RETHUNK */
 650
 651 #else /* !CONFIG_RETPOLINE || !CONFIG_OBJTOOL */
 652
 653 void __init_or_module noinline apply_retpolines(s32 *start, s32 *end) { }
 654 void __init_or_module noinline apply_returns(s32 *start, s32 *end) { }
 655
 656 #endif /* CONFIG_RETPOLINE && CONFIG_OBJTOOL */
 657
 658 #ifdef CONFIG_X86_KERNEL_IBT
 659
 660 static void poison_endbr(void *addr, bool warn)
 661 {
 662         u32 endbr, poison = gen_endbr_poison();
 663
 664         if (WARN_ON_ONCE(get_kernel_nofault(endbr, addr)))
 665                 return;
 666
 667         if (!is_endbr(endbr)) {
 668                 WARN_ON_ONCE(warn);
 669                 return;
 670         }
 671
 672         DPRINTK("ENDBR at: %pS (%px)", addr, addr);
 673
 674         /*
 675          * When we have IBT, the lack of ENDBR will trigger #CP
 676          */
 677         DUMP_BYTES(((u8*)addr), 4, "%px: orig: ", addr);
 678         DUMP_BYTES(((u8*)&poison), 4, "%px: repl: ", addr);
 679         text_poke_early(addr, &poison, 4);
 680 }
 681
 682 /*
 683  * Generated by: objtool --ibt
 684  */
 685 void __init_or_module noinline apply_ibt_endbr(s32 *start, s32 *end)
 686 {
 687         s32 *s;
 688
 689         for (s = start; s < end; s++) {
 690                 void *addr = (void *)s + *s;
 691
 692                 poison_endbr(addr, true);
 693                 if (IS_ENABLED(CONFIG_FINEIBT))
 694                         poison_endbr(addr - 16, false);
 695         }
 696 }
 697
 698 #else
 699
 700 void __init_or_module apply_ibt_endbr(s32 *start, s32 *end) { }
 701
 702 #endif /* CONFIG_X86_KERNEL_IBT */
 703
 704 #ifdef CONFIG_FINEIBT
 705
 706 enum cfi_mode {
 707         CFI_DEFAULT,
 708         CFI_OFF,
 709         CFI_KCFI,
 710         CFI_FINEIBT,
 711 };
 712
 713 static enum cfi_mode cfi_mode __ro_after_init = CFI_DEFAULT;
 714 static bool cfi_rand __ro_after_init = true;
 715 static u32  cfi_seed __ro_after_init;
 716
 717 /*
 718  * Re-hash the CFI hash with a boot-time seed while making sure the result is
 719  * not a valid ENDBR instruction.
 720  */
 721 static u32 cfi_rehash(u32 hash)
 722 {
 723         hash ^= cfi_seed;
 724         while (unlikely(is_endbr(hash) || is_endbr(-hash))) {
 725                 bool lsb = hash & 1;
 726                 hash >>= 1;
 727                 if (lsb)
 728                         hash ^= 0x80200003;
 729         }
 730         return hash;
 731 }
 732
 733 static __init int cfi_parse_cmdline(char *str)
 734 {
 735         if (!str)
 736                 return -EINVAL;
 737
 738         while (str) {
 739                 char *next = strchr(str, ',');
 740                 if (next) {
 741                         *next = 0;
 742                         next++;
 743                 }
 744
 745                 if (!strcmp(str, "auto")) {
 746                         cfi_mode = CFI_DEFAULT;
 747                 } else if (!strcmp(str, "off")) {
 748                         cfi_mode = CFI_OFF;
 749                         cfi_rand = false;
 750                 } else if (!strcmp(str, "kcfi")) {
 751                         cfi_mode = CFI_KCFI;
 752                 } else if (!strcmp(str, "fineibt")) {
 753                         cfi_mode = CFI_FINEIBT;
 754                 } else if (!strcmp(str, "norand")) {
 755                         cfi_rand = false;
 756                 } else {
 757                         pr_err("Ignoring unknown cfi option (%s).", str);
 758                 }
 759
 760                 str = next;
 761         }
 762
 763         return 0;
 764 }
 765 early_param("cfi", cfi_parse_cmdline);
 766
 767 /*
 768  * kCFI                                         FineIBT
 769  *
 770  * __cfi_\func:                                 __cfi_\func:
 771  *      movl   $0x12345678,%eax         // 5         endbr64                    // 4
 772  *      nop                                          subl   $0x12345678,%r10d   // 7
 773  *      nop                                          jz     1f                  // 2
 774  *      nop                                          ud2                        // 2
 775  *      nop                                     1:   nop                        // 1
 776  *      nop
 777  *      nop
 778  *      nop
 779  *      nop
 780  *      nop
 781  *      nop
 782  *      nop
 783  *
 784  *
 785  * caller:                                      caller:
 786  *      movl    $(-0x12345678),%r10d     // 6        movl   $0x12345678,%r10d   // 6
 787  *      addl    $-15(%r11),%r10d         // 4        sub    $16,%r11            // 4
 788  *      je      1f                       // 2        nop4                       // 4
 789  *      ud2                              // 2
 790  * 1:   call    __x86_indirect_thunk_r11 // 5        call   *%r11; nop2;        // 5
 791  *
 792  */
 793
 794 asm(    ".pushsection .rodata                   \n"
 795         "fineibt_preamble_start:                \n"
 796         "       endbr64                         \n"
 797         "       subl    $0x12345678, %r10d      \n"
 798         "       je      fineibt_preamble_end    \n"
 799         "       ud2                             \n"
 800         "       nop                             \n"
 801         "fineibt_preamble_end:                  \n"
 802         ".popsection\n"
 803 );
 804
 805 extern u8 fineibt_preamble_start[];
 806 extern u8 fineibt_preamble_end[];
 807
 808 #define fineibt_preamble_size (fineibt_preamble_end - fineibt_preamble_start)
 809 #define fineibt_preamble_hash 7
 810
 811 asm(    ".pushsection .rodata                   \n"
 812         "fineibt_caller_start:                  \n"
 813         "       movl    $0x12345678, %r10d      \n"
 814         "       sub     $16, %r11               \n"
 815         ASM_NOP4
 816         "fineibt_caller_end:                    \n"
 817         ".popsection                            \n"
 818 );
 819
 820 extern u8 fineibt_caller_start[];
 821 extern u8 fineibt_caller_end[];
 822
 823 #define fineibt_caller_size (fineibt_caller_end - fineibt_caller_start)
 824 #define fineibt_caller_hash 2
 825
 826 #define fineibt_caller_jmp (fineibt_caller_size - 2)
 827
 828 static u32 decode_preamble_hash(void *addr)
 829 {
 830         u8 *p = addr;
 831
 832         /* b8 78 56 34 12          mov    $0x12345678,%eax */
 833         if (p[0] == 0xb8)
 834                 return *(u32 *)(addr + 1);
 835
 836         return 0; /* invalid hash value */
 837 }
 838
 839 static u32 decode_caller_hash(void *addr)
 840 {
 841         u8 *p = addr;
 842
 843         /* 41 ba 78 56 34 12       mov    $0x12345678,%r10d */
 844         if (p[0] == 0x41 && p[1] == 0xba)
 845                 return -*(u32 *)(addr + 2);
 846
 847         /* e8 0c 78 56 34 12       jmp.d8  +12 */
 848         if (p[0] == JMP8_INSN_OPCODE && p[1] == fineibt_caller_jmp)
 849                 return -*(u32 *)(addr + 2);
 850
 851         return 0; /* invalid hash value */
 852 }
 853
 854 /* .retpoline_sites */
 855 static int cfi_disable_callers(s32 *start, s32 *end)
 856 {
 857         /*
 858          * Disable kCFI by patching in a JMP.d8, this leaves the hash immediate
 859          * in tact for later usage. Also see decode_caller_hash() and
 860          * cfi_rewrite_callers().
 861          */
 862         const u8 jmp[] = { JMP8_INSN_OPCODE, fineibt_caller_jmp };
 863         s32 *s;
 864
 865         for (s = start; s < end; s++) {
 866                 void *addr = (void *)s + *s;
 867                 u32 hash;
 868
 869                 addr -= fineibt_caller_size;
 870                 hash = decode_caller_hash(addr);
 871                 if (!hash) /* nocfi callers */
 872                         continue;
 873
 874                 text_poke_early(addr, jmp, 2);
 875         }
 876
 877         return 0;
 878 }
 879
 880 static int cfi_enable_callers(s32 *start, s32 *end)
 881 {
 882         /*
 883          * Re-enable kCFI, undo what cfi_disable_callers() did.
 884          */
 885         const u8 mov[] = { 0x41, 0xba };
 886         s32 *s;
 887
 888         for (s = start; s < end; s++) {
 889                 void *addr = (void *)s + *s;
 890                 u32 hash;
 891
 892                 addr -= fineibt_caller_size;
 893                 hash = decode_caller_hash(addr);
 894                 if (!hash) /* nocfi callers */
 895                         continue;
 896
 897                 text_poke_early(addr, mov, 2);
 898         }
 899
 900         return 0;
 901 }
 902
 903 /* .cfi_sites */
 904 static int cfi_rand_preamble(s32 *start, s32 *end)
 905 {
 906         s32 *s;
 907
 908         for (s = start; s < end; s++) {
 909                 void *addr = (void *)s + *s;
 910                 u32 hash;
 911
 912                 hash = decode_preamble_hash(addr);
 913                 if (WARN(!hash, "no CFI hash found at: %pS %px %*ph\n",
 914                          addr, addr, 5, addr))
 915                         return -EINVAL;
 916
 917                 hash = cfi_rehash(hash);
 918                 text_poke_early(addr + 1, &hash, 4);
 919         }
 920
 921         return 0;
 922 }
 923
 924 static int cfi_rewrite_preamble(s32 *start, s32 *end)
 925 {
 926         s32 *s;
 927
 928         for (s = start; s < end; s++) {
 929                 void *addr = (void *)s + *s;
 930                 u32 hash;
 931
 932                 hash = decode_preamble_hash(addr);
 933                 if (WARN(!hash, "no CFI hash found at: %pS %px %*ph\n",
 934                          addr, addr, 5, addr))
 935                         return -EINVAL;
 936
 937                 text_poke_early(addr, fineibt_preamble_start, fineibt_preamble_size);
 938                 WARN_ON(*(u32 *)(addr + fineibt_preamble_hash) != 0x12345678);
 939                 text_poke_early(addr + fineibt_preamble_hash, &hash, 4);
 940         }
 941
 942         return 0;
 943 }
 944
 945 /* .retpoline_sites */
 946 static int cfi_rand_callers(s32 *start, s32 *end)
 947 {
 948         s32 *s;
 949
 950         for (s = start; s < end; s++) {
 951                 void *addr = (void *)s + *s;
 952                 u32 hash;
 953
 954                 addr -= fineibt_caller_size;
 955                 hash = decode_caller_hash(addr);
 956                 if (hash) {
 957                         hash = -cfi_rehash(hash);
 958                         text_poke_early(addr + 2, &hash, 4);
 959                 }
 960         }
 961
 962         return 0;
 963 }
 964
 965 static int cfi_rewrite_callers(s32 *start, s32 *end)
 966 {
 967         s32 *s;
 968
 969         for (s = start; s < end; s++) {
 970                 void *addr = (void *)s + *s;
 971                 u32 hash;
 972
 973                 addr -= fineibt_caller_size;
 974                 hash = decode_caller_hash(addr);
 975                 if (hash) {
 976                         text_poke_early(addr, fineibt_caller_start, fineibt_caller_size);
 977                         WARN_ON(*(u32 *)(addr + fineibt_caller_hash) != 0x12345678);
 978                         text_poke_early(addr + fineibt_caller_hash, &hash, 4);
 979                 }
 980                 /* rely on apply_retpolines() */
 981         }
 982
 983         return 0;
 984 }
 985
 986 static void __apply_fineibt(s32 *start_retpoline, s32 *end_retpoline,
 987                             s32 *start_cfi, s32 *end_cfi, bool builtin)
 988 {
 989         int ret;
 990
 991         if (WARN_ONCE(fineibt_preamble_size != 16,
 992                       "FineIBT preamble wrong size: %ld", fineibt_preamble_size))
 993                 return;
 994
 995         if (cfi_mode == CFI_DEFAULT) {
 996                 cfi_mode = CFI_KCFI;
 997                 if (HAS_KERNEL_IBT && cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_IBT))
 998                         cfi_mode = CFI_FINEIBT;
 999         }
1000
1001         /*
1002          * Rewrite the callers to not use the __cfi_ stubs, such that we might
1003          * rewrite them. This disables all CFI. If this succeeds but any of the
1004          * later stages fails, we're without CFI.
1005          */
1006         ret = cfi_disable_callers(start_retpoline, end_retpoline);
1007         if (ret)
1008                 goto err;
1009
1010         if (cfi_rand) {
1011                 if (builtin)
1012                         cfi_seed = get_random_u32();
1013
1014                 ret = cfi_rand_preamble(start_cfi, end_cfi);
1015                 if (ret)
1016                         goto err;
1017
1018                 ret = cfi_rand_callers(start_retpoline, end_retpoline);
1019                 if (ret)
1020                         goto err;
1021         }
1022
1023         switch (cfi_mode) {
1024         case CFI_OFF:
1025                 if (builtin)
1026                         pr_info("Disabling CFI\n");
1027                 return;
1028
1029         case CFI_KCFI:
1030                 ret = cfi_enable_callers(start_retpoline, end_retpoline);
1031                 if (ret)
1032                         goto err;
1033
1034                 if (builtin)
1035                         pr_info("Using kCFI\n");
1036                 return;
1037
1038         case CFI_FINEIBT:
1039                 ret = cfi_rewrite_preamble(start_cfi, end_cfi);
1040                 if (ret)
1041                         goto err;
1042
1043                 ret = cfi_rewrite_callers(start_retpoline, end_retpoline);
1044                 if (ret)
1045                         goto err;
1046
1047                 if (builtin)
1048                         pr_info("Using FineIBT CFI\n");
1049                 return;
1050
1051         default:
1052                 break;
1053         }
1054
1055 err:
1056         pr_err("Something went horribly wrong trying to rewrite the CFI implementation.\n");
1057 }
1058
1059 #else
1060
1061 static void __apply_fineibt(s32 *start_retpoline, s32 *end_retpoline,
1062                             s32 *start_cfi, s32 *end_cfi, bool builtin)
1063 {
1064 }
1065
1066 #endif
1067
1068 void apply_fineibt(s32 *start_retpoline, s32 *end_retpoline,
1069                    s32 *start_cfi, s32 *end_cfi)
1070 {
1071         return __apply_fineibt(start_retpoline, end_retpoline,
1072                                start_cfi, end_cfi,
1073                                /* .builtin = */ false);
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_SMP
1077 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
1078                                   u8 *text, u8 *text_end)
1079 {
1080         const s32 *poff;
1081
1082         for (poff = start; poff < end; poff++) {
1083                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
1084
1085                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
1086                         continue;
1087                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
1088                 if (*ptr == 0x3e)
1089                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
1094                                     u8 *text, u8 *text_end)
1095 {
1096         const s32 *poff;
1097
1098         for (poff = start; poff < end; poff++) {
1099                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
1100
1101                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
1102                         continue;
1103                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
1104                 if (*ptr == 0xf0)
1105                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
1106         }
1107 }
1108
1109 struct smp_alt_module {
1110         /* what is this ??? */
1111         struct module   *mod;
1112         char            *name;
1113
1114         /* ptrs to lock prefixes */
1115         const s32       *locks;
1116         const s32       *locks_end;
1117
1118         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
1119         u8              *text;
1120         u8              *text_end;
1121
1122         struct list_head next;
1123 };
1124 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
1125 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by text_mutex */
1126
1127 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
1128                                                   char *name,
1129                                                   void *locks, void *locks_end,
1130                                                   void *text,  void *text_end)
1131 {
1132         struct smp_alt_module *smp;
1133
1134         mutex_lock(&text_mutex);
1135         if (!uniproc_patched)
1136                 goto unlock;
1137
1138         if (num_possible_cpus() == 1)
1139                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
1140                 goto smp_unlock;
1141
1142         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
1143         if (NULL == smp)
1144                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
1145                 goto unlock;
1146
1147         smp->mod        = mod;
1148         smp->name       = name;
1149         smp->locks      = locks;
1150         smp->locks_end  = locks_end;
1151         smp->text       = text;
1152         smp->text_end   = text_end;
1153         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
1154                 smp->locks, smp->locks_end,
1155                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
1156
1157         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
1158 smp_unlock:
1159         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
1160 unlock:
1161         mutex_unlock(&text_mutex);
1162 }
1163
1164 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
1165 {
1166         struct smp_alt_module *item;
1167
1168         mutex_lock(&text_mutex);
1169         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
1170                 if (mod != item->mod)
1171                         continue;
1172                 list_del(&item->next);
1173                 kfree(item);
1174                 break;
1175         }
1176         mutex_unlock(&text_mutex);
1177 }
1178
1179 void alternatives_enable_smp(void)
1180 {
1181         struct smp_alt_module *mod;
1182
1183         /* Why bother if there are no other CPUs? */
1184         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
1185
1186         mutex_lock(&text_mutex);
1187
1188         if (uniproc_patched) {
1189                 pr_info("switching to SMP code\n");
1190                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
1191                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
1192                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
1193                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
1194                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
1195                                               mod->text, mod->text_end);
1196                 uniproc_patched = false;
1197         }
1198         mutex_unlock(&text_mutex);
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Return 1 if the address range is reserved for SMP-alternatives.
1203  * Must hold text_mutex.
1204  */
1205 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
1206 {
1207         struct smp_alt_module *mod;
1208         const s32 *poff;
1209         u8 *text_start = start;
1210         u8 *text_end = end;
1211
1212         lockdep_assert_held(&text_mutex);
1213
1214         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
1215                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
1216                         continue;
1217                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
1218                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
1219
1220                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
1221                                 return 1;
1222                 }
1223         }
1224
1225         return 0;
1226 }
1227 #endif /* CONFIG_SMP */
1228
1229 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1230 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
1231                                      struct paravirt_patch_site *end)
1232 {
1233         struct paravirt_patch_site *p;
1234         char insn_buff[MAX_PATCH_LEN];
1235
1236         for (p = start; p < end; p++) {
1237                 unsigned int used;
1238
1239                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
1240                 /* prep the buffer with the original instructions */
1241                 memcpy(insn_buff, p->instr, p->len);
1242                 used = paravirt_patch(p->type, insn_buff, (unsigned long)p->instr, p->len);
1243
1244                 BUG_ON(used > p->len);
1245
1246                 /* Pad the rest with nops */
1247                 add_nops(insn_buff + used, p->len - used);
1248                 text_poke_early(p->instr, insn_buff, p->len);
1249         }
1250 }
1251 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
1252         __stop_parainstructions[];
1253 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
1254
1255 /*
1256  * Self-test for the INT3 based CALL emulation code.
1257  *
1258  * This exercises int3_emulate_call() to make sure INT3 pt_regs are set up
1259  * properly and that there is a stack gap between the INT3 frame and the
1260  * previous context. Without this gap doing a virtual PUSH on the interrupted
1261  * stack would corrupt the INT3 IRET frame.
1262  *
1263  * See entry_{32,64}.S for more details.
1264  */
1265
1266 /*
1267  * We define the int3_magic() function in assembly to control the calling
1268  * convention such that we can 'call' it from assembly.
1269  */
1270
1271 extern void int3_magic(unsigned int *ptr); /* defined in asm */
1272
1273 asm (
1274 "       .pushsection    .init.text, \"ax\", @progbits\n"
1275 "       .type           int3_magic, @function\n"
1276 "int3_magic:\n"
1277         ANNOTATE_NOENDBR
1278 "       movl    $1, (%" _ASM_ARG1 ")\n"
1279         ASM_RET
1280 "       .size           int3_magic, .-int3_magic\n"
1281 "       .popsection\n"
1282 );
1283
1284 extern void int3_selftest_ip(void); /* defined in asm below */
1285
1286 static int __init
1287 int3_exception_notify(struct notifier_block *self, unsigned long val, void *data)
1288 {
1289         unsigned long selftest = (unsigned long)&int3_selftest_ip;
1290         struct die_args *args = data;
1291         struct pt_regs *regs = args->regs;
1292
1293         OPTIMIZER_HIDE_VAR(selftest);
1294
1295         if (!regs || user_mode(regs))
1296                 return NOTIFY_DONE;
1297
1298         if (val != DIE_INT3)
1299                 return NOTIFY_DONE;
1300
1301         if (regs->ip - INT3_INSN_SIZE != selftest)
1302                 return NOTIFY_DONE;
1303
1304         int3_emulate_call(regs, (unsigned long)&int3_magic);
1305         return NOTIFY_STOP;
1306 }
1307
1308 /* Must be noinline to ensure uniqueness of int3_selftest_ip. */
1309 static noinline void __init int3_selftest(void)
1310 {
1311         static __initdata struct notifier_block int3_exception_nb = {
1312                 .notifier_call  = int3_exception_notify,
1313                 .priority       = INT_MAX-1, /* last */
1314         };
1315         unsigned int val = 0;
1316
1317         BUG_ON(register_die_notifier(&int3_exception_nb));
1318
1319         /*
1320          * Basically: int3_magic(&val); but really complicated :-)
1321          *
1322          * INT3 padded with NOP to CALL_INSN_SIZE. The int3_exception_nb
1323          * notifier above will emulate CALL for us.
1324          */
1325         asm volatile ("int3_selftest_ip:\n\t"
1326                       ANNOTATE_NOENDBR
1327                       "    int3; nop; nop; nop; nop\n\t"
1328                       : ASM_CALL_CONSTRAINT
1329                       : __ASM_SEL_RAW(a, D) (&val)
1330                       : "memory");
1331
1332         BUG_ON(val != 1);
1333
1334         unregister_die_notifier(&int3_exception_nb);
1335 }
1336
1337 void __init alternative_instructions(void)
1338 {
1339         int3_selftest();
1340
1341         /*
1342          * The patching is not fully atomic, so try to avoid local
1343          * interruptions that might execute the to be patched code.
1344          * Other CPUs are not running.
1345          */
1346         stop_nmi();
1347
1348         /*
1349          * Don't stop machine check exceptions while patching.
1350          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
1351          * case we must do something about the corruption.
1352          * Ignoring it is worse than an unlikely patching race.
1353          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
1354          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
1355          * expect a machine check to cause undue problems during to code
1356          * patching.
1357          */
1358
1359         /*
1360          * Paravirt patching and alternative patching can be combined to
1361          * replace a function call with a short direct code sequence (e.g.
1362          * by setting a constant return value instead of doing that in an
1363          * external function).
1364          * In order to make this work the following sequence is required:
1365          * 1. set (artificial) features depending on used paravirt
1366          *    functions which can later influence alternative patching
1367          * 2. apply paravirt patching (generally replacing an indirect
1368          *    function call with a direct one)
1369          * 3. apply alternative patching (e.g. replacing a direct function
1370          *    call with a custom code sequence)
1371          * Doing paravirt patching after alternative patching would clobber
1372          * the optimization of the custom code with a function call again.
1373          */
1374         paravirt_set_cap();
1375
1376         /*
1377          * First patch paravirt functions, such that we overwrite the indirect
1378          * call with the direct call.
1379          */
1380         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
1381
1382         __apply_fineibt(__retpoline_sites, __retpoline_sites_end,
1383                         __cfi_sites, __cfi_sites_end, true);
1384
1385         /*
1386          * Rewrite the retpolines, must be done before alternatives since
1387          * those can rewrite the retpoline thunks.
1388          */
1389         apply_retpolines(__retpoline_sites, __retpoline_sites_end);
1390         apply_returns(__return_sites, __return_sites_end);
1391
1392         /*
1393          * Then patch alternatives, such that those paravirt calls that are in
1394          * alternatives can be overwritten by their immediate fragments.
1395          */
1396         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
1397
1398         /*
1399          * Now all calls are established. Apply the call thunks if
1400          * required.
1401          */
1402         callthunks_patch_builtin_calls();
1403
1404         apply_ibt_endbr(__ibt_endbr_seal, __ibt_endbr_seal_end);
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
1408         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
1409                 uniproc_patched = true;
1410                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
1411                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
1412                                             _text, _etext);
1413         }
1414
1415         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1) {
1416                 free_init_pages("SMP alternatives",
1417                                 (unsigned long)__smp_locks,
1418                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
1419         }
1420 #endif
1421
1422         restart_nmi();
1423         alternatives_patched = 1;
1424 }
1425
1426 /**
1427  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
1428  * @addr: address to modify
1429  * @opcode: source of the copy
1430  * @len: length to copy
1431  *
1432  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
1433  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
1434  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
1435  * instructions. And on the local CPU you need to be protected against NMI or
1436  * MCE handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
1437  */
1438 void __init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
1439                                       size_t len)
1440 {
1441         unsigned long flags;
1442
1443         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NX) &&
1444             is_module_text_address((unsigned long)addr)) {
1445                 /*
1446                  * Modules text is marked initially as non-executable, so the
1447                  * code cannot be running and speculative code-fetches are
1448                  * prevented. Just change the code.
1449                  */
1450                 memcpy(addr, opcode, len);
1451         } else {
1452                 local_irq_save(flags);
1453                 memcpy(addr, opcode, len);
1454                 local_irq_restore(flags);
1455                 sync_core();
1456
1457                 /*
1458                  * Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
1459                  * that causes hangs on some VIA CPUs.
1460                  */
1461         }
1462 }
1463
1464 typedef struct {
1465         struct mm_struct *mm;
1466 } temp_mm_state_t;
1467
1468 /*
1469  * Using a temporary mm allows to set temporary mappings that are not accessible
1470  * by other CPUs. Such mappings are needed to perform sensitive memory writes
1471  * that override the kernel memory protections (e.g., W^X), without exposing the
1472  * temporary page-table mappings that are required for these write operations to
1473  * other CPUs. Using a temporary mm also allows to avoid TLB shootdowns when the
1474  * mapping is torn down.
1475  *
1476  * Context: The temporary mm needs to be used exclusively by a single core. To
1477  *          harden security IRQs must be disabled while the temporary mm is
1478  *          loaded, thereby preventing interrupt handler bugs from overriding
1479  *          the kernel memory protection.
1480  */
1481 static inline temp_mm_state_t use_temporary_mm(struct mm_struct *mm)
1482 {
1483         temp_mm_state_t temp_state;
1484
1485         lockdep_assert_irqs_disabled();
1486
1487         /*
1488          * Make sure not to be in TLB lazy mode, as otherwise we'll end up
1489          * with a stale address space WITHOUT being in lazy mode after
1490          * restoring the previous mm.
1491          */
1492         if (this_cpu_read(cpu_tlbstate_shared.is_lazy))
1493                 leave_mm(smp_processor_id());
1494
1495         temp_state.mm = this_cpu_read(cpu_tlbstate.loaded_mm);
1496         switch_mm_irqs_off(NULL, mm, current);
1497
1498         /*
1499          * If breakpoints are enabled, disable them while the temporary mm is
1500          * used. Userspace might set up watchpoints on addresses that are used
1501          * in the temporary mm, which would lead to wrong signals being sent or
1502          * crashes.
1503          *
1504          * Note that breakpoints are not disabled selectively, which also causes
1505          * kernel breakpoints (e.g., perf's) to be disabled. This might be
1506          * undesirable, but still seems reasonable as the code that runs in the
1507          * temporary mm should be short.
1508          */
1509         if (hw_breakpoint_active())
1510                 hw_breakpoint_disable();
1511
1512         return temp_state;
1513 }
1514
1515 static inline void unuse_temporary_mm(temp_mm_state_t prev_state)
1516 {
1517         lockdep_assert_irqs_disabled();
1518         switch_mm_irqs_off(NULL, prev_state.mm, current);
1519
1520         /*
1521          * Restore the breakpoints if they were disabled before the temporary mm
1522          * was loaded.
1523          */
1524         if (hw_breakpoint_active())
1525                 hw_breakpoint_restore();
1526 }
1527
1528 __ro_after_init struct mm_struct *poking_mm;
1529 __ro_after_init unsigned long poking_addr;
1530
1531 static void text_poke_memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
1532 {
1533         memcpy(dst, src, len);
1534 }
1535
1536 static void text_poke_memset(void *dst, const void *src, size_t len)
1537 {
1538         int c = *(const int *)src;
1539
1540         memset(dst, c, len);
1541 }
1542
1543 typedef void text_poke_f(void *dst, const void *src, size_t len);
1544
1545 static void *__text_poke(text_poke_f func, void *addr, const void *src, size_t len)
1546 {
1547         bool cross_page_boundary = offset_in_page(addr) + len > PAGE_SIZE;
1548         struct page *pages[2] = {NULL};
1549         temp_mm_state_t prev;
1550         unsigned long flags;
1551         pte_t pte, *ptep;
1552         spinlock_t *ptl;
1553         pgprot_t pgprot;
1554
1555         /*
1556          * While boot memory allocator is running we cannot use struct pages as
1557          * they are not yet initialized. There is no way to recover.
1558          */
1559         BUG_ON(!after_bootmem);
1560
1561         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
1562                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
1563                 if (cross_page_boundary)
1564                         pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
1565         } else {
1566                 pages[0] = virt_to_page(addr);
1567                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
1568                 if (cross_page_boundary)
1569                         pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
1570         }
1571         /*
1572          * If something went wrong, crash and burn since recovery paths are not
1573          * implemented.
1574          */
1575         BUG_ON(!pages[0] || (cross_page_boundary && !pages[1]));
1576
1577         /*
1578          * Map the page without the global bit, as TLB flushing is done with
1579          * flush_tlb_mm_range(), which is intended for non-global PTEs.
1580          */
1581         pgprot = __pgprot(pgprot_val(PAGE_KERNEL) & ~_PAGE_GLOBAL);
1582
1583         /*
1584          * The lock is not really needed, but this allows to avoid open-coding.
1585          */
1586         ptep = get_locked_pte(poking_mm, poking_addr, &ptl);
1587
1588         /*
1589          * This must not fail; preallocated in poking_init().
1590          */
1591         VM_BUG_ON(!ptep);
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594
1595         pte = mk_pte(pages[0], pgprot);
1596         set_pte_at(poking_mm, poking_addr, ptep, pte);
1597
1598         if (cross_page_boundary) {
1599                 pte = mk_pte(pages[1], pgprot);
1600                 set_pte_at(poking_mm, poking_addr + PAGE_SIZE, ptep + 1, pte);
1601         }
1602
1603         /*
1604          * Loading the temporary mm behaves as a compiler barrier, which
1605          * guarantees that the PTE will be set at the time memcpy() is done.
1606          */
1607         prev = use_temporary_mm(poking_mm);
1608
1609         kasan_disable_current();
1610         func((u8 *)poking_addr + offset_in_page(addr), src, len);
1611         kasan_enable_current();
1612
1613         /*
1614          * Ensure that the PTE is only cleared after the instructions of memcpy
1615          * were issued by using a compiler barrier.
1616          */
1617         barrier();
1618
1619         pte_clear(poking_mm, poking_addr, ptep);
1620         if (cross_page_boundary)
1621                 pte_clear(poking_mm, poking_addr + PAGE_SIZE, ptep + 1);
1622
1623         /*
1624          * Loading the previous page-table hierarchy requires a serializing
1625          * instruction that already allows the core to see the updated version.
1626          * Xen-PV is assumed to serialize execution in a similar manner.
1627          */
1628         unuse_temporary_mm(prev);
1629
1630         /*
1631          * Flushing the TLB might involve IPIs, which would require enabled
1632          * IRQs, but not if the mm is not used, as it is in this point.
1633          */
1634         flush_tlb_mm_range(poking_mm, poking_addr, poking_addr +
1635                            (cross_page_boundary ? 2 : 1) * PAGE_SIZE,
1636                            PAGE_SHIFT, false);
1637
1638         if (func == text_poke_memcpy) {
1639                 /*
1640                  * If the text does not match what we just wrote then something is
1641                  * fundamentally screwy; there's nothing we can really do about that.
1642                  */
1643                 BUG_ON(memcmp(addr, src, len));
1644         }
1645
1646         local_irq_restore(flags);
1647         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
1648         return addr;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * text_poke - Update instructions on a live kernel
1653  * @addr: address to modify
1654  * @opcode: source of the copy
1655  * @len: length to copy
1656  *
1657  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
1658  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
1659  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
1660  * page.
1661  *
1662  * Note that the caller must ensure that if the modified code is part of a
1663  * module, the module would not be removed during poking. This can be achieved
1664  * by registering a module notifier, and ordering module removal and patching
1665  * trough a mutex.
1666  */
1667 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
1668 {
1669         lockdep_assert_held(&text_mutex);
1670
1671         return __text_poke(text_poke_memcpy, addr, opcode, len);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * text_poke_kgdb - Update instructions on a live kernel by kgdb
1676  * @addr: address to modify
1677  * @opcode: source of the copy
1678  * @len: length to copy
1679  *
1680  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
1681  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
1682  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
1683  * page.
1684  *
1685  * Context: should only be used by kgdb, which ensures no other core is running,
1686  *          despite the fact it does not hold the text_mutex.
1687  */
1688 void *text_poke_kgdb(void *addr, const void *opcode, size_t len)
1689 {
1690         return __text_poke(text_poke_memcpy, addr, opcode, len);
1691 }
1692
1693 void *text_poke_copy_locked(void *addr, const void *opcode, size_t len,
1694                             bool core_ok)
1695 {
1696         unsigned long start = (unsigned long)addr;
1697         size_t patched = 0;
1698
1699         if (WARN_ON_ONCE(!core_ok && core_kernel_text(start)))
1700                 return NULL;
1701
1702         while (patched < len) {
1703                 unsigned long ptr = start + patched;
1704                 size_t s;
1705
1706                 s = min_t(size_t, PAGE_SIZE * 2 - offset_in_page(ptr), len - patched);
1707
1708                 __text_poke(text_poke_memcpy, (void *)ptr, opcode + patched, s);
1709                 patched += s;
1710         }
1711         return addr;
1712 }
1713
1714 /**
1715  * text_poke_copy - Copy instructions into (an unused part of) RX memory
1716  * @addr: address to modify
1717  * @opcode: source of the copy
1718  * @len: length to copy, could be more than 2x PAGE_SIZE
1719  *
1720  * Not safe against concurrent execution; useful for JITs to dump
1721  * new code blocks into unused regions of RX memory. Can be used in
1722  * conjunction with synchronize_rcu_tasks() to wait for existing
1723  * execution to quiesce after having made sure no existing functions
1724  * pointers are live.
1725  */
1726 void *text_poke_copy(void *addr, const void *opcode, size_t len)
1727 {
1728         mutex_lock(&text_mutex);
1729         addr = text_poke_copy_locked(addr, opcode, len, false);
1730         mutex_unlock(&text_mutex);
1731         return addr;
1732 }
1733
1734 /**
1735  * text_poke_set - memset into (an unused part of) RX memory
1736  * @addr: address to modify
1737  * @c: the byte to fill the area with
1738  * @len: length to copy, could be more than 2x PAGE_SIZE
1739  *
1740  * This is useful to overwrite unused regions of RX memory with illegal
1741  * instructions.
1742  */
1743 void *text_poke_set(void *addr, int c, size_t len)
1744 {
1745         unsigned long start = (unsigned long)addr;
1746         size_t patched = 0;
1747
1748         if (WARN_ON_ONCE(core_kernel_text(start)))
1749                 return NULL;
1750
1751         mutex_lock(&text_mutex);
1752         while (patched < len) {
1753                 unsigned long ptr = start + patched;
1754                 size_t s;
1755
1756                 s = min_t(size_t, PAGE_SIZE * 2 - offset_in_page(ptr), len - patched);
1757
1758                 __text_poke(text_poke_memset, (void *)ptr, (void *)&c, s);
1759                 patched += s;
1760         }
1761         mutex_unlock(&text_mutex);
1762         return addr;
1763 }
1764
1765 static void do_sync_core(void *info)
1766 {
1767         sync_core();
1768 }
1769
1770 void text_poke_sync(void)
1771 {
1772         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
1773 }
1774
1775 struct text_poke_loc {
1776         /* addr := _stext + rel_addr */
1777         s32 rel_addr;
1778         s32 disp;
1779         u8 len;
1780         u8 opcode;
1781         const u8 text[POKE_MAX_OPCODE_SIZE];
1782         /* see text_poke_bp_batch() */
1783         u8 old;
1784 };
1785
1786 struct bp_patching_desc {
1787         struct text_poke_loc *vec;
1788         int nr_entries;
1789         atomic_t refs;
1790 };
1791
1792 static struct bp_patching_desc bp_desc;
1793
1794 static __always_inline
1795 struct bp_patching_desc *try_get_desc(void)
1796 {
1797         struct bp_patching_desc *desc = &bp_desc;
1798
1799         if (!arch_atomic_inc_not_zero(&desc->refs))
1800                 return NULL;
1801
1802         return desc;
1803 }
1804
1805 static __always_inline void put_desc(void)
1806 {
1807         struct bp_patching_desc *desc = &bp_desc;
1808
1809         smp_mb__before_atomic();
1810         arch_atomic_dec(&desc->refs);
1811 }
1812
1813 static __always_inline void *text_poke_addr(struct text_poke_loc *tp)
1814 {
1815         return _stext + tp->rel_addr;
1816 }
1817
1818 static __always_inline int patch_cmp(const void *key, const void *elt)
1819 {
1820         struct text_poke_loc *tp = (struct text_poke_loc *) elt;
1821
1822         if (key < text_poke_addr(tp))
1823                 return -1;
1824         if (key > text_poke_addr(tp))
1825                 return 1;
1826         return 0;
1827 }
1828
1829 noinstr int poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
1830 {
1831         struct bp_patching_desc *desc;
1832         struct text_poke_loc *tp;
1833         int ret = 0;
1834         void *ip;
1835
1836         if (user_mode(regs))
1837                 return 0;
1838
1839         /*
1840          * Having observed our INT3 instruction, we now must observe
1841          * bp_desc with non-zero refcount:
1842          *
1843          *      bp_desc.refs = 1                INT3
1844          *      WMB                             RMB
1845          *      write INT3                      if (bp_desc.refs != 0)
1846          */
1847         smp_rmb();
1848
1849         desc = try_get_desc();
1850         if (!desc)
1851                 return 0;
1852
1853         /*
1854          * Discount the INT3. See text_poke_bp_batch().
1855          */
1856         ip = (void *) regs->ip - INT3_INSN_SIZE;
1857
1858         /*
1859          * Skip the binary search if there is a single member in the vector.
1860          */
1861         if (unlikely(desc->nr_entries > 1)) {
1862                 tp = __inline_bsearch(ip, desc->vec, desc->nr_entries,
1863                                       sizeof(struct text_poke_loc),
1864                                       patch_cmp);
1865                 if (!tp)
1866                         goto out_put;
1867         } else {
1868                 tp = desc->vec;
1869                 if (text_poke_addr(tp) != ip)
1870                         goto out_put;
1871         }
1872
1873         ip += tp->len;
1874
1875         switch (tp->opcode) {
1876         case INT3_INSN_OPCODE:
1877                 /*
1878                  * Someone poked an explicit INT3, they'll want to handle it,
1879                  * do not consume.
1880                  */
1881                 goto out_put;
1882
1883         case RET_INSN_OPCODE:
1884                 int3_emulate_ret(regs);
1885                 break;
1886
1887         case CALL_INSN_OPCODE:
1888                 int3_emulate_call(regs, (long)ip + tp->disp);
1889                 break;
1890
1891         case JMP32_INSN_OPCODE:
1892         case JMP8_INSN_OPCODE:
1893                 int3_emulate_jmp(regs, (long)ip + tp->disp);
1894                 break;
1895
1896         default:
1897                 BUG();
1898         }
1899
1900         ret = 1;
1901
1902 out_put:
1903         put_desc();
1904         return ret;
1905 }
1906
1907 #define TP_VEC_MAX (PAGE_SIZE / sizeof(struct text_poke_loc))
1908 static struct text_poke_loc tp_vec[TP_VEC_MAX];
1909 static int tp_vec_nr;
1910
1911 /**
1912  * text_poke_bp_batch() -- update instructions on live kernel on SMP
1913  * @tp:                 vector of instructions to patch
1914  * @nr_entries:         number of entries in the vector
1915  *
1916  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
1917  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
1918  * synchronization using int3 breakpoint.
1919  *
1920  * The way it is done:
1921  *      - For each entry in the vector:
1922  *              - add a int3 trap to the address that will be patched
1923  *      - sync cores
1924  *      - For each entry in the vector:
1925  *              - update all but the first byte of the patched range
1926  *      - sync cores
1927  *      - For each entry in the vector:
1928  *              - replace the first byte (int3) by the first byte of
1929  *                replacing opcode
1930  *      - sync cores
1931  */
1932 static void text_poke_bp_batch(struct text_poke_loc *tp, unsigned int nr_entries)
1933 {
1934         unsigned char int3 = INT3_INSN_OPCODE;
1935         unsigned int i;
1936         int do_sync;
1937
1938         lockdep_assert_held(&text_mutex);
1939
1940         bp_desc.vec = tp;
1941         bp_desc.nr_entries = nr_entries;
1942
1943         /*
1944          * Corresponds to the implicit memory barrier in try_get_desc() to
1945          * ensure reading a non-zero refcount provides up to date bp_desc data.
1946          */
1947         atomic_set_release(&bp_desc.refs, 1);
1948
1949         /*
1950          * Corresponding read barrier in int3 notifier for making sure the
1951          * nr_entries and handler are correctly ordered wrt. patching.
1952          */
1953         smp_wmb();
1954
1955         /*
1956          * First step: add a int3 trap to the address that will be patched.
1957          */
1958         for (i = 0; i < nr_entries; i++) {
1959                 tp[i].old = *(u8 *)text_poke_addr(&tp[i]);
1960                 text_poke(text_poke_addr(&tp[i]), &int3, INT3_INSN_SIZE);
1961         }
1962
1963         text_poke_sync();
1964
1965         /*
1966          * Second step: update all but the first byte of the patched range.
1967          */
1968         for (do_sync = 0, i = 0; i < nr_entries; i++) {
1969                 u8 old[POKE_MAX_OPCODE_SIZE] = { tp[i].old, };
1970                 int len = tp[i].len;
1971
1972                 if (len - INT3_INSN_SIZE > 0) {
1973                         memcpy(old + INT3_INSN_SIZE,
1974                                text_poke_addr(&tp[i]) + INT3_INSN_SIZE,
1975                                len - INT3_INSN_SIZE);
1976                         text_poke(text_poke_addr(&tp[i]) + INT3_INSN_SIZE,
1977                                   (const char *)tp[i].text + INT3_INSN_SIZE,
1978                                   len - INT3_INSN_SIZE);
1979                         do_sync++;
1980                 }
1981
1982                 /*
1983                  * Emit a perf event to record the text poke, primarily to
1984                  * support Intel PT decoding which must walk the executable code
1985                  * to reconstruct the trace. The flow up to here is:
1986                  *   - write INT3 byte
1987                  *   - IPI-SYNC
1988                  *   - write instruction tail
1989                  * At this point the actual control flow will be through the
1990                  * INT3 and handler and not hit the old or new instruction.
1991                  * Intel PT outputs FUP/TIP packets for the INT3, so the flow
1992                  * can still be decoded. Subsequently:
1993                  *   - emit RECORD_TEXT_POKE with the new instruction
1994                  *   - IPI-SYNC
1995                  *   - write first byte
1996                  *   - IPI-SYNC
1997                  * So before the text poke event timestamp, the decoder will see
1998                  * either the old instruction flow or FUP/TIP of INT3. After the
1999                  * text poke event timestamp, the decoder will see either the
2000                  * new instruction flow or FUP/TIP of INT3. Thus decoders can
2001                  * use the timestamp as the point at which to modify the
2002                  * executable code.
2003                  * The old instruction is recorded so that the event can be
2004                  * processed forwards or backwards.
2005                  */
2006                 perf_event_text_poke(text_poke_addr(&tp[i]), old, len,
2007                                      tp[i].text, len);
2008         }
2009
2010         if (do_sync) {
2011                 /*
2012                  * According to Intel, this core syncing is very likely
2013                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
2014                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
2015                  */
2016                 text_poke_sync();
2017         }
2018
2019         /*
2020          * Third step: replace the first byte (int3) by the first byte of
2021          * replacing opcode.
2022          */
2023         for (do_sync = 0, i = 0; i < nr_entries; i++) {
2024                 if (tp[i].text[0] == INT3_INSN_OPCODE)
2025                         continue;
2026
2027                 text_poke(text_poke_addr(&tp[i]), tp[i].text, INT3_INSN_SIZE);
2028                 do_sync++;
2029         }
2030
2031         if (do_sync)
2032                 text_poke_sync();
2033
2034         /*
2035          * Remove and wait for refs to be zero.
2036          */
2037         if (!atomic_dec_and_test(&bp_desc.refs))
2038                 atomic_cond_read_acquire(&bp_desc.refs, !VAL);
2039 }
2040
2041 static void text_poke_loc_init(struct text_poke_loc *tp, void *addr,
2042                                const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
2043 {
2044         struct insn insn;
2045         int ret, i;
2046
2047         memcpy((void *)tp->text, opcode, len);
2048         if (!emulate)
2049                 emulate = opcode;
2050
2051         ret = insn_decode_kernel(&insn, emulate);
2052         BUG_ON(ret < 0);
2053
2054         tp->rel_addr = addr - (void *)_stext;
2055         tp->len = len;
2056         tp->opcode = insn.opcode.bytes[0];
2057
2058         switch (tp->opcode) {
2059         case RET_INSN_OPCODE:
2060         case JMP32_INSN_OPCODE:
2061         case JMP8_INSN_OPCODE:
2062                 /*
2063                  * Control flow instructions without implied execution of the
2064                  * next instruction can be padded with INT3.
2065                  */
2066                 for (i = insn.length; i < len; i++)
2067                         BUG_ON(tp->text[i] != INT3_INSN_OPCODE);
2068                 break;
2069
2070         default:
2071                 BUG_ON(len != insn.length);
2072         }
2073
2074
2075         switch (tp->opcode) {
2076         case INT3_INSN_OPCODE:
2077         case RET_INSN_OPCODE:
2078                 break;
2079
2080         case CALL_INSN_OPCODE:
2081         case JMP32_INSN_OPCODE:
2082         case JMP8_INSN_OPCODE:
2083                 tp->disp = insn.immediate.value;
2084                 break;
2085
2086         default: /* assume NOP */
2087                 switch (len) {
2088                 case 2: /* NOP2 -- emulate as JMP8+0 */
2089                         BUG_ON(memcmp(emulate, x86_nops[len], len));
2090                         tp->opcode = JMP8_INSN_OPCODE;
2091                         tp->disp = 0;
2092                         break;
2093
2094                 case 5: /* NOP5 -- emulate as JMP32+0 */
2095                         BUG_ON(memcmp(emulate, x86_nops[len], len));
2096                         tp->opcode = JMP32_INSN_OPCODE;
2097                         tp->disp = 0;
2098                         break;
2099
2100                 default: /* unknown instruction */
2101                         BUG();
2102                 }
2103                 break;
2104         }
2105 }
2106
2107 /*
2108  * We hard rely on the tp_vec being ordered; ensure this is so by flushing
2109  * early if needed.
2110  */
2111 static bool tp_order_fail(void *addr)
2112 {
2113         struct text_poke_loc *tp;
2114
2115         if (!tp_vec_nr)
2116                 return false;
2117
2118         if (!addr) /* force */
2119                 return true;
2120
2121         tp = &tp_vec[tp_vec_nr - 1];
2122         if ((unsigned long)text_poke_addr(tp) > (unsigned long)addr)
2123                 return true;
2124
2125         return false;
2126 }
2127
2128 static void text_poke_flush(void *addr)
2129 {
2130         if (tp_vec_nr == TP_VEC_MAX || tp_order_fail(addr)) {
2131                 text_poke_bp_batch(tp_vec, tp_vec_nr);
2132                 tp_vec_nr = 0;
2133         }
2134 }
2135
2136 void text_poke_finish(void)
2137 {
2138         text_poke_flush(NULL);
2139 }
2140
2141 void __ref text_poke_queue(void *addr, const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
2142 {
2143         struct text_poke_loc *tp;
2144
2145         if (unlikely(system_state == SYSTEM_BOOTING)) {
2146                 text_poke_early(addr, opcode, len);
2147                 return;
2148         }
2149
2150         text_poke_flush(addr);
2151
2152         tp = &tp_vec[tp_vec_nr++];
2153         text_poke_loc_init(tp, addr, opcode, len, emulate);
2154 }
2155
2156 /**
2157  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
2158  * @addr:       address to patch
2159  * @opcode:     opcode of new instruction
2160  * @len:        length to copy
2161  * @emulate:    instruction to be emulated
2162  *
2163  * Update a single instruction with the vector in the stack, avoiding
2164  * dynamically allocated memory. This function should be used when it is
2165  * not possible to allocate memory.
2166  */
2167 void __ref text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
2168 {
2169         struct text_poke_loc tp;
2170
2171         if (unlikely(system_state == SYSTEM_BOOTING)) {
2172                 text_poke_early(addr, opcode, len);
2173                 return;
2174         }
2175
2176         text_poke_loc_init(&tp, addr, opcode, len, emulate);
2177         text_poke_bp_batch(&tp, 1);
2178 }