uprobes: Change write_opcode() to use copy_*page()
[linux-2.6-block.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 /**
177  * is_trap_insn - check if instruction is breakpoint instruction.
178  * @insn: instruction to be checked.
179  * Default implementation of is_trap_insn
180  * Returns true if @insn is a breakpoint instruction.
181  *
182  * This function is needed for the case where an architecture has multiple
183  * trap instructions (like powerpc).
184  */
185 bool __weak is_trap_insn(uprobe_opcode_t *insn)
186 {
187         return is_swbp_insn(insn);
188 }
189
190 static void copy_from_page(struct page *page, unsigned long vaddr, void *dst, int len)
191 {
192         void *kaddr = kmap_atomic(page);
193         memcpy(dst, kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), len);
194         kunmap_atomic(kaddr);
195 }
196
197 static void copy_to_page(struct page *page, unsigned long vaddr, const void *src, int len)
198 {
199         void *kaddr = kmap_atomic(page);
200         memcpy(kaddr + (vaddr & ~PAGE_MASK), src, len);
201         kunmap_atomic(kaddr);
202 }
203
204 static int verify_opcode(struct page *page, unsigned long vaddr, uprobe_opcode_t *new_opcode)
205 {
206         uprobe_opcode_t old_opcode;
207         bool is_swbp;
208
209         /*
210          * Note: We only check if the old_opcode is UPROBE_SWBP_INSN here.
211          * We do not check if it is any other 'trap variant' which could
212          * be conditional trap instruction such as the one powerpc supports.
213          *
214          * The logic is that we do not care if the underlying instruction
215          * is a trap variant; uprobes always wins over any other (gdb)
216          * breakpoint.
217          */
218         copy_from_page(page, vaddr, &old_opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
219         is_swbp = is_swbp_insn(&old_opcode);
220
221         if (is_swbp_insn(new_opcode)) {
222                 if (is_swbp)            /* register: already installed? */
223                         return 0;
224         } else {
225                 if (!is_swbp)           /* unregister: was it changed by us? */
226                         return 0;
227         }
228
229         return 1;
230 }
231
232 /*
233  * NOTE:
234  * Expect the breakpoint instruction to be the smallest size instruction for
235  * the architecture. If an arch has variable length instruction and the
236  * breakpoint instruction is not of the smallest length instruction
237  * supported by that architecture then we need to modify is_trap_at_addr and
238  * write_opcode accordingly. This would never be a problem for archs that
239  * have fixed length instructions.
240  */
241
242 /*
243  * write_opcode - write the opcode at a given virtual address.
244  * @mm: the probed process address space.
245  * @vaddr: the virtual address to store the opcode.
246  * @opcode: opcode to be written at @vaddr.
247  *
248  * Called with mm->mmap_sem held (for read and with a reference to
249  * mm).
250  *
251  * For mm @mm, write the opcode at @vaddr.
252  * Return 0 (success) or a negative errno.
253  */
254 static int write_opcode(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
255                         uprobe_opcode_t opcode)
256 {
257         struct page *old_page, *new_page;
258         struct vm_area_struct *vma;
259         int ret;
260
261 retry:
262         /* Read the page with vaddr into memory */
263         ret = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &old_page, &vma);
264         if (ret <= 0)
265                 return ret;
266
267         ret = verify_opcode(old_page, vaddr, &opcode);
268         if (ret <= 0)
269                 goto put_old;
270
271         ret = -ENOMEM;
272         new_page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, vaddr);
273         if (!new_page)
274                 goto put_old;
275
276         __SetPageUptodate(new_page);
277
278         copy_highpage(new_page, old_page);
279         copy_to_page(new_page, vaddr, &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
280
281         ret = anon_vma_prepare(vma);
282         if (ret)
283                 goto put_new;
284
285         ret = __replace_page(vma, vaddr, old_page, new_page);
286
287 put_new:
288         page_cache_release(new_page);
289 put_old:
290         put_page(old_page);
291
292         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
293                 goto retry;
294         return ret;
295 }
296
297 /**
298  * set_swbp - store breakpoint at a given address.
299  * @auprobe: arch specific probepoint information.
300  * @mm: the probed process address space.
301  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
302  *
303  * For mm @mm, store the breakpoint instruction at @vaddr.
304  * Return 0 (success) or a negative errno.
305  */
306 int __weak set_swbp(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
307 {
308         return write_opcode(mm, vaddr, UPROBE_SWBP_INSN);
309 }
310
311 /**
312  * set_orig_insn - Restore the original instruction.
313  * @mm: the probed process address space.
314  * @auprobe: arch specific probepoint information.
315  * @vaddr: the virtual address to insert the opcode.
316  *
317  * For mm @mm, restore the original opcode (opcode) at @vaddr.
318  * Return 0 (success) or a negative errno.
319  */
320 int __weak
321 set_orig_insn(struct arch_uprobe *auprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
322 {
323         return write_opcode(mm, vaddr, *(uprobe_opcode_t *)auprobe->insn);
324 }
325
326 static int match_uprobe(struct uprobe *l, struct uprobe *r)
327 {
328         if (l->inode < r->inode)
329                 return -1;
330
331         if (l->inode > r->inode)
332                 return 1;
333
334         if (l->offset < r->offset)
335                 return -1;
336
337         if (l->offset > r->offset)
338                 return 1;
339
340         return 0;
341 }
342
343 static struct uprobe *__find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
344 {
345         struct uprobe u = { .inode = inode, .offset = offset };
346         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
347         struct uprobe *uprobe;
348         int match;
349
350         while (n) {
351                 uprobe = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
352                 match = match_uprobe(&u, uprobe);
353                 if (!match) {
354                         atomic_inc(&uprobe->ref);
355                         return uprobe;
356                 }
357
358                 if (match < 0)
359                         n = n->rb_left;
360                 else
361                         n = n->rb_right;
362         }
363         return NULL;
364 }
365
366 /*
367  * Find a uprobe corresponding to a given inode:offset
368  * Acquires uprobes_treelock
369  */
370 static struct uprobe *find_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
371 {
372         struct uprobe *uprobe;
373
374         spin_lock(&uprobes_treelock);
375         uprobe = __find_uprobe(inode, offset);
376         spin_unlock(&uprobes_treelock);
377
378         return uprobe;
379 }
380
381 static struct uprobe *__insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
382 {
383         struct rb_node **p = &uprobes_tree.rb_node;
384         struct rb_node *parent = NULL;
385         struct uprobe *u;
386         int match;
387
388         while (*p) {
389                 parent = *p;
390                 u = rb_entry(parent, struct uprobe, rb_node);
391                 match = match_uprobe(uprobe, u);
392                 if (!match) {
393                         atomic_inc(&u->ref);
394                         return u;
395                 }
396
397                 if (match < 0)
398                         p = &parent->rb_left;
399                 else
400                         p = &parent->rb_right;
401
402         }
403
404         u = NULL;
405         rb_link_node(&uprobe->rb_node, parent, p);
406         rb_insert_color(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
407         /* get access + creation ref */
408         atomic_set(&uprobe->ref, 2);
409
410         return u;
411 }
412
413 /*
414  * Acquire uprobes_treelock.
415  * Matching uprobe already exists in rbtree;
416  *      increment (access refcount) and return the matching uprobe.
417  *
418  * No matching uprobe; insert the uprobe in rb_tree;
419  *      get a double refcount (access + creation) and return NULL.
420  */
421 static struct uprobe *insert_uprobe(struct uprobe *uprobe)
422 {
423         struct uprobe *u;
424
425         spin_lock(&uprobes_treelock);
426         u = __insert_uprobe(uprobe);
427         spin_unlock(&uprobes_treelock);
428
429         return u;
430 }
431
432 static void put_uprobe(struct uprobe *uprobe)
433 {
434         if (atomic_dec_and_test(&uprobe->ref))
435                 kfree(uprobe);
436 }
437
438 static struct uprobe *alloc_uprobe(struct inode *inode, loff_t offset)
439 {
440         struct uprobe *uprobe, *cur_uprobe;
441
442         uprobe = kzalloc(sizeof(struct uprobe), GFP_KERNEL);
443         if (!uprobe)
444                 return NULL;
445
446         uprobe->inode = igrab(inode);
447         uprobe->offset = offset;
448         init_rwsem(&uprobe->register_rwsem);
449         init_rwsem(&uprobe->consumer_rwsem);
450         /* For now assume that the instruction need not be single-stepped */
451         __set_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
452
453         /* add to uprobes_tree, sorted on inode:offset */
454         cur_uprobe = insert_uprobe(uprobe);
455
456         /* a uprobe exists for this inode:offset combination */
457         if (cur_uprobe) {
458                 kfree(uprobe);
459                 uprobe = cur_uprobe;
460                 iput(inode);
461         }
462
463         return uprobe;
464 }
465
466 static void consumer_add(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
467 {
468         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
469         uc->next = uprobe->consumers;
470         uprobe->consumers = uc;
471         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
472 }
473
474 /*
475  * For uprobe @uprobe, delete the consumer @uc.
476  * Return true if the @uc is deleted successfully
477  * or return false.
478  */
479 static bool consumer_del(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
480 {
481         struct uprobe_consumer **con;
482         bool ret = false;
483
484         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
485         for (con = &uprobe->consumers; *con; con = &(*con)->next) {
486                 if (*con == uc) {
487                         *con = uc->next;
488                         ret = true;
489                         break;
490                 }
491         }
492         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
493
494         return ret;
495 }
496
497 static int
498 __copy_insn(struct address_space *mapping, struct file *filp, char *insn,
499                         unsigned long nbytes, loff_t offset)
500 {
501         struct page *page;
502
503         if (!mapping->a_ops->readpage)
504                 return -EIO;
505         /*
506          * Ensure that the page that has the original instruction is
507          * populated and in page-cache.
508          */
509         page = read_mapping_page(mapping, offset >> PAGE_CACHE_SHIFT, filp);
510         if (IS_ERR(page))
511                 return PTR_ERR(page);
512
513         copy_from_page(page, offset, insn, nbytes);
514         page_cache_release(page);
515
516         return 0;
517 }
518
519 static int copy_insn(struct uprobe *uprobe, struct file *filp)
520 {
521         struct address_space *mapping;
522         unsigned long nbytes;
523         int bytes;
524
525         nbytes = PAGE_SIZE - (uprobe->offset & ~PAGE_MASK);
526         mapping = uprobe->inode->i_mapping;
527
528         /* Instruction at end of binary; copy only available bytes */
529         if (uprobe->offset + MAX_UINSN_BYTES > uprobe->inode->i_size)
530                 bytes = uprobe->inode->i_size - uprobe->offset;
531         else
532                 bytes = MAX_UINSN_BYTES;
533
534         /* Instruction at the page-boundary; copy bytes in second page */
535         if (nbytes < bytes) {
536                 int err = __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn + nbytes,
537                                 bytes - nbytes, uprobe->offset + nbytes);
538                 if (err)
539                         return err;
540                 bytes = nbytes;
541         }
542         return __copy_insn(mapping, filp, uprobe->arch.insn, bytes, uprobe->offset);
543 }
544
545 static int prepare_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct file *file,
546                                 struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
547 {
548         int ret = 0;
549
550         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
551                 return ret;
552
553         /* TODO: move this into _register, until then we abuse this sem. */
554         down_write(&uprobe->consumer_rwsem);
555         if (test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags))
556                 goto out;
557
558         ret = copy_insn(uprobe, file);
559         if (ret)
560                 goto out;
561
562         ret = -ENOTSUPP;
563         if (is_trap_insn((uprobe_opcode_t *)uprobe->arch.insn))
564                 goto out;
565
566         ret = arch_uprobe_analyze_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
567         if (ret)
568                 goto out;
569
570         /* write_opcode() assumes we don't cross page boundary */
571         BUG_ON((uprobe->offset & ~PAGE_MASK) +
572                         UPROBE_SWBP_INSN_SIZE > PAGE_SIZE);
573
574         smp_wmb(); /* pairs with rmb() in find_active_uprobe() */
575         set_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags);
576
577  out:
578         up_write(&uprobe->consumer_rwsem);
579
580         return ret;
581 }
582
583 static inline bool consumer_filter(struct uprobe_consumer *uc,
584                                    enum uprobe_filter_ctx ctx, struct mm_struct *mm)
585 {
586         return !uc->filter || uc->filter(uc, ctx, mm);
587 }
588
589 static bool filter_chain(struct uprobe *uprobe,
590                          enum uprobe_filter_ctx ctx, struct mm_struct *mm)
591 {
592         struct uprobe_consumer *uc;
593         bool ret = false;
594
595         down_read(&uprobe->consumer_rwsem);
596         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
597                 ret = consumer_filter(uc, ctx, mm);
598                 if (ret)
599                         break;
600         }
601         up_read(&uprobe->consumer_rwsem);
602
603         return ret;
604 }
605
606 static int
607 install_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm,
608                         struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr)
609 {
610         bool first_uprobe;
611         int ret;
612
613         ret = prepare_uprobe(uprobe, vma->vm_file, mm, vaddr);
614         if (ret)
615                 return ret;
616
617         /*
618          * set MMF_HAS_UPROBES in advance for uprobe_pre_sstep_notifier(),
619          * the task can hit this breakpoint right after __replace_page().
620          */
621         first_uprobe = !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
622         if (first_uprobe)
623                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
624
625         ret = set_swbp(&uprobe->arch, mm, vaddr);
626         if (!ret)
627                 clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
628         else if (first_uprobe)
629                 clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
630
631         return ret;
632 }
633
634 static int
635 remove_breakpoint(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
636 {
637         set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags);
638         return set_orig_insn(&uprobe->arch, mm, vaddr);
639 }
640
641 static inline bool uprobe_is_active(struct uprobe *uprobe)
642 {
643         return !RB_EMPTY_NODE(&uprobe->rb_node);
644 }
645 /*
646  * There could be threads that have already hit the breakpoint. They
647  * will recheck the current insn and restart if find_uprobe() fails.
648  * See find_active_uprobe().
649  */
650 static void delete_uprobe(struct uprobe *uprobe)
651 {
652         if (WARN_ON(!uprobe_is_active(uprobe)))
653                 return;
654
655         spin_lock(&uprobes_treelock);
656         rb_erase(&uprobe->rb_node, &uprobes_tree);
657         spin_unlock(&uprobes_treelock);
658         RB_CLEAR_NODE(&uprobe->rb_node); /* for uprobe_is_active() */
659         iput(uprobe->inode);
660         put_uprobe(uprobe);
661 }
662
663 struct map_info {
664         struct map_info *next;
665         struct mm_struct *mm;
666         unsigned long vaddr;
667 };
668
669 static inline struct map_info *free_map_info(struct map_info *info)
670 {
671         struct map_info *next = info->next;
672         kfree(info);
673         return next;
674 }
675
676 static struct map_info *
677 build_map_info(struct address_space *mapping, loff_t offset, bool is_register)
678 {
679         unsigned long pgoff = offset >> PAGE_SHIFT;
680         struct vm_area_struct *vma;
681         struct map_info *curr = NULL;
682         struct map_info *prev = NULL;
683         struct map_info *info;
684         int more = 0;
685
686  again:
687         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
688         vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
689                 if (!valid_vma(vma, is_register))
690                         continue;
691
692                 if (!prev && !more) {
693                         /*
694                          * Needs GFP_NOWAIT to avoid i_mmap_mutex recursion through
695                          * reclaim. This is optimistic, no harm done if it fails.
696                          */
697                         prev = kmalloc(sizeof(struct map_info),
698                                         GFP_NOWAIT | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
699                         if (prev)
700                                 prev->next = NULL;
701                 }
702                 if (!prev) {
703                         more++;
704                         continue;
705                 }
706
707                 if (!atomic_inc_not_zero(&vma->vm_mm->mm_users))
708                         continue;
709
710                 info = prev;
711                 prev = prev->next;
712                 info->next = curr;
713                 curr = info;
714
715                 info->mm = vma->vm_mm;
716                 info->vaddr = offset_to_vaddr(vma, offset);
717         }
718         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
719
720         if (!more)
721                 goto out;
722
723         prev = curr;
724         while (curr) {
725                 mmput(curr->mm);
726                 curr = curr->next;
727         }
728
729         do {
730                 info = kmalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
731                 if (!info) {
732                         curr = ERR_PTR(-ENOMEM);
733                         goto out;
734                 }
735                 info->next = prev;
736                 prev = info;
737         } while (--more);
738
739         goto again;
740  out:
741         while (prev)
742                 prev = free_map_info(prev);
743         return curr;
744 }
745
746 static int
747 register_for_each_vma(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *new)
748 {
749         bool is_register = !!new;
750         struct map_info *info;
751         int err = 0;
752
753         percpu_down_write(&dup_mmap_sem);
754         info = build_map_info(uprobe->inode->i_mapping,
755                                         uprobe->offset, is_register);
756         if (IS_ERR(info)) {
757                 err = PTR_ERR(info);
758                 goto out;
759         }
760
761         while (info) {
762                 struct mm_struct *mm = info->mm;
763                 struct vm_area_struct *vma;
764
765                 if (err && is_register)
766                         goto free;
767
768                 down_write(&mm->mmap_sem);
769                 vma = find_vma(mm, info->vaddr);
770                 if (!vma || !valid_vma(vma, is_register) ||
771                     file_inode(vma->vm_file) != uprobe->inode)
772                         goto unlock;
773
774                 if (vma->vm_start > info->vaddr ||
775                     vaddr_to_offset(vma, info->vaddr) != uprobe->offset)
776                         goto unlock;
777
778                 if (is_register) {
779                         /* consult only the "caller", new consumer. */
780                         if (consumer_filter(new,
781                                         UPROBE_FILTER_REGISTER, mm))
782                                 err = install_breakpoint(uprobe, mm, vma, info->vaddr);
783                 } else if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags)) {
784                         if (!filter_chain(uprobe,
785                                         UPROBE_FILTER_UNREGISTER, mm))
786                                 err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, info->vaddr);
787                 }
788
789  unlock:
790                 up_write(&mm->mmap_sem);
791  free:
792                 mmput(mm);
793                 info = free_map_info(info);
794         }
795  out:
796         percpu_up_write(&dup_mmap_sem);
797         return err;
798 }
799
800 static int __uprobe_register(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
801 {
802         consumer_add(uprobe, uc);
803         return register_for_each_vma(uprobe, uc);
804 }
805
806 static void __uprobe_unregister(struct uprobe *uprobe, struct uprobe_consumer *uc)
807 {
808         int err;
809
810         if (!consumer_del(uprobe, uc))  /* WARN? */
811                 return;
812
813         err = register_for_each_vma(uprobe, NULL);
814         /* TODO : cant unregister? schedule a worker thread */
815         if (!uprobe->consumers && !err)
816                 delete_uprobe(uprobe);
817 }
818
819 /*
820  * uprobe_register - register a probe
821  * @inode: the file in which the probe has to be placed.
822  * @offset: offset from the start of the file.
823  * @uc: information on howto handle the probe..
824  *
825  * Apart from the access refcount, uprobe_register() takes a creation
826  * refcount (thro alloc_uprobe) if and only if this @uprobe is getting
827  * inserted into the rbtree (i.e first consumer for a @inode:@offset
828  * tuple).  Creation refcount stops uprobe_unregister from freeing the
829  * @uprobe even before the register operation is complete. Creation
830  * refcount is released when the last @uc for the @uprobe
831  * unregisters.
832  *
833  * Return errno if it cannot successully install probes
834  * else return 0 (success)
835  */
836 int uprobe_register(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
837 {
838         struct uprobe *uprobe;
839         int ret;
840
841         /* Racy, just to catch the obvious mistakes */
842         if (offset > i_size_read(inode))
843                 return -EINVAL;
844
845  retry:
846         uprobe = alloc_uprobe(inode, offset);
847         if (!uprobe)
848                 return -ENOMEM;
849         /*
850          * We can race with uprobe_unregister()->delete_uprobe().
851          * Check uprobe_is_active() and retry if it is false.
852          */
853         down_write(&uprobe->register_rwsem);
854         ret = -EAGAIN;
855         if (likely(uprobe_is_active(uprobe))) {
856                 ret = __uprobe_register(uprobe, uc);
857                 if (ret)
858                         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
859         }
860         up_write(&uprobe->register_rwsem);
861         put_uprobe(uprobe);
862
863         if (unlikely(ret == -EAGAIN))
864                 goto retry;
865         return ret;
866 }
867 EXPORT_SYMBOL_GPL(uprobe_register);
868
869 /*
870  * uprobe_apply - unregister a already registered probe.
871  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
872  * @offset: offset from the start of the file.
873  * @uc: consumer which wants to add more or remove some breakpoints
874  * @add: add or remove the breakpoints
875  */
876 int uprobe_apply(struct inode *inode, loff_t offset,
877                         struct uprobe_consumer *uc, bool add)
878 {
879         struct uprobe *uprobe;
880         struct uprobe_consumer *con;
881         int ret = -ENOENT;
882
883         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
884         if (!uprobe)
885                 return ret;
886
887         down_write(&uprobe->register_rwsem);
888         for (con = uprobe->consumers; con && con != uc ; con = con->next)
889                 ;
890         if (con)
891                 ret = register_for_each_vma(uprobe, add ? uc : NULL);
892         up_write(&uprobe->register_rwsem);
893         put_uprobe(uprobe);
894
895         return ret;
896 }
897
898 /*
899  * uprobe_unregister - unregister a already registered probe.
900  * @inode: the file in which the probe has to be removed.
901  * @offset: offset from the start of the file.
902  * @uc: identify which probe if multiple probes are colocated.
903  */
904 void uprobe_unregister(struct inode *inode, loff_t offset, struct uprobe_consumer *uc)
905 {
906         struct uprobe *uprobe;
907
908         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
909         if (!uprobe)
910                 return;
911
912         down_write(&uprobe->register_rwsem);
913         __uprobe_unregister(uprobe, uc);
914         up_write(&uprobe->register_rwsem);
915         put_uprobe(uprobe);
916 }
917 EXPORT_SYMBOL_GPL(uprobe_unregister);
918
919 static int unapply_uprobe(struct uprobe *uprobe, struct mm_struct *mm)
920 {
921         struct vm_area_struct *vma;
922         int err = 0;
923
924         down_read(&mm->mmap_sem);
925         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
926                 unsigned long vaddr;
927                 loff_t offset;
928
929                 if (!valid_vma(vma, false) ||
930                     file_inode(vma->vm_file) != uprobe->inode)
931                         continue;
932
933                 offset = (loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
934                 if (uprobe->offset <  offset ||
935                     uprobe->offset >= offset + vma->vm_end - vma->vm_start)
936                         continue;
937
938                 vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
939                 err |= remove_breakpoint(uprobe, mm, vaddr);
940         }
941         up_read(&mm->mmap_sem);
942
943         return err;
944 }
945
946 static struct rb_node *
947 find_node_in_range(struct inode *inode, loff_t min, loff_t max)
948 {
949         struct rb_node *n = uprobes_tree.rb_node;
950
951         while (n) {
952                 struct uprobe *u = rb_entry(n, struct uprobe, rb_node);
953
954                 if (inode < u->inode) {
955                         n = n->rb_left;
956                 } else if (inode > u->inode) {
957                         n = n->rb_right;
958                 } else {
959                         if (max < u->offset)
960                                 n = n->rb_left;
961                         else if (min > u->offset)
962                                 n = n->rb_right;
963                         else
964                                 break;
965                 }
966         }
967
968         return n;
969 }
970
971 /*
972  * For a given range in vma, build a list of probes that need to be inserted.
973  */
974 static void build_probe_list(struct inode *inode,
975                                 struct vm_area_struct *vma,
976                                 unsigned long start, unsigned long end,
977                                 struct list_head *head)
978 {
979         loff_t min, max;
980         struct rb_node *n, *t;
981         struct uprobe *u;
982
983         INIT_LIST_HEAD(head);
984         min = vaddr_to_offset(vma, start);
985         max = min + (end - start) - 1;
986
987         spin_lock(&uprobes_treelock);
988         n = find_node_in_range(inode, min, max);
989         if (n) {
990                 for (t = n; t; t = rb_prev(t)) {
991                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
992                         if (u->inode != inode || u->offset < min)
993                                 break;
994                         list_add(&u->pending_list, head);
995                         atomic_inc(&u->ref);
996                 }
997                 for (t = n; (t = rb_next(t)); ) {
998                         u = rb_entry(t, struct uprobe, rb_node);
999                         if (u->inode != inode || u->offset > max)
1000                                 break;
1001                         list_add(&u->pending_list, head);
1002                         atomic_inc(&u->ref);
1003                 }
1004         }
1005         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Called from mmap_region/vma_adjust with mm->mmap_sem acquired.
1010  *
1011  * Currently we ignore all errors and always return 0, the callers
1012  * can't handle the failure anyway.
1013  */
1014 int uprobe_mmap(struct vm_area_struct *vma)
1015 {
1016         struct list_head tmp_list;
1017         struct uprobe *uprobe, *u;
1018         struct inode *inode;
1019
1020         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, true))
1021                 return 0;
1022
1023         inode = file_inode(vma->vm_file);
1024         if (!inode)
1025                 return 0;
1026
1027         mutex_lock(uprobes_mmap_hash(inode));
1028         build_probe_list(inode, vma, vma->vm_start, vma->vm_end, &tmp_list);
1029         /*
1030          * We can race with uprobe_unregister(), this uprobe can be already
1031          * removed. But in this case filter_chain() must return false, all
1032          * consumers have gone away.
1033          */
1034         list_for_each_entry_safe(uprobe, u, &tmp_list, pending_list) {
1035                 if (!fatal_signal_pending(current) &&
1036                     filter_chain(uprobe, UPROBE_FILTER_MMAP, vma->vm_mm)) {
1037                         unsigned long vaddr = offset_to_vaddr(vma, uprobe->offset);
1038                         install_breakpoint(uprobe, vma->vm_mm, vma, vaddr);
1039                 }
1040                 put_uprobe(uprobe);
1041         }
1042         mutex_unlock(uprobes_mmap_hash(inode));
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 static bool
1048 vma_has_uprobes(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1049 {
1050         loff_t min, max;
1051         struct inode *inode;
1052         struct rb_node *n;
1053
1054         inode = file_inode(vma->vm_file);
1055
1056         min = vaddr_to_offset(vma, start);
1057         max = min + (end - start) - 1;
1058
1059         spin_lock(&uprobes_treelock);
1060         n = find_node_in_range(inode, min, max);
1061         spin_unlock(&uprobes_treelock);
1062
1063         return !!n;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called in context of a munmap of a vma.
1068  */
1069 void uprobe_munmap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
1070 {
1071         if (no_uprobe_events() || !valid_vma(vma, false))
1072                 return;
1073
1074         if (!atomic_read(&vma->vm_mm->mm_users)) /* called by mmput() ? */
1075                 return;
1076
1077         if (!test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &vma->vm_mm->flags) ||
1078              test_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags))
1079                 return;
1080
1081         if (vma_has_uprobes(vma, start, end))
1082                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &vma->vm_mm->flags);
1083 }
1084
1085 /* Slot allocation for XOL */
1086 static int xol_add_vma(struct xol_area *area)
1087 {
1088         struct mm_struct *mm = current->mm;
1089         int ret = -EALREADY;
1090
1091         down_write(&mm->mmap_sem);
1092         if (mm->uprobes_state.xol_area)
1093                 goto fail;
1094
1095         ret = -ENOMEM;
1096         /* Try to map as high as possible, this is only a hint. */
1097         area->vaddr = get_unmapped_area(NULL, TASK_SIZE - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, 0, 0);
1098         if (area->vaddr & ~PAGE_MASK) {
1099                 ret = area->vaddr;
1100                 goto fail;
1101         }
1102
1103         ret = install_special_mapping(mm, area->vaddr, PAGE_SIZE,
1104                                 VM_EXEC|VM_MAYEXEC|VM_DONTCOPY|VM_IO, &area->page);
1105         if (ret)
1106                 goto fail;
1107
1108         smp_wmb();      /* pairs with get_xol_area() */
1109         mm->uprobes_state.xol_area = area;
1110         ret = 0;
1111  fail:
1112         up_write(&mm->mmap_sem);
1113
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * get_xol_area - Allocate process's xol_area if necessary.
1119  * This area will be used for storing instructions for execution out of line.
1120  *
1121  * Returns the allocated area or NULL.
1122  */
1123 static struct xol_area *get_xol_area(void)
1124 {
1125         struct mm_struct *mm = current->mm;
1126         struct xol_area *area;
1127
1128         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1129         if (area)
1130                 goto ret;
1131
1132         area = kzalloc(sizeof(*area), GFP_KERNEL);
1133         if (unlikely(!area))
1134                 goto out;
1135
1136         area->bitmap = kzalloc(BITS_TO_LONGS(UINSNS_PER_PAGE) * sizeof(long), GFP_KERNEL);
1137         if (!area->bitmap)
1138                 goto free_area;
1139
1140         area->page = alloc_page(GFP_HIGHUSER);
1141         if (!area->page)
1142                 goto free_bitmap;
1143
1144         init_waitqueue_head(&area->wq);
1145         if (!xol_add_vma(area))
1146                 return area;
1147
1148         __free_page(area->page);
1149  free_bitmap:
1150         kfree(area->bitmap);
1151  free_area:
1152         kfree(area);
1153  out:
1154         area = mm->uprobes_state.xol_area;
1155  ret:
1156         smp_read_barrier_depends();     /* pairs with wmb in xol_add_vma() */
1157         return area;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * uprobe_clear_state - Free the area allocated for slots.
1162  */
1163 void uprobe_clear_state(struct mm_struct *mm)
1164 {
1165         struct xol_area *area = mm->uprobes_state.xol_area;
1166
1167         if (!area)
1168                 return;
1169
1170         put_page(area->page);
1171         kfree(area->bitmap);
1172         kfree(area);
1173 }
1174
1175 void uprobe_start_dup_mmap(void)
1176 {
1177         percpu_down_read(&dup_mmap_sem);
1178 }
1179
1180 void uprobe_end_dup_mmap(void)
1181 {
1182         percpu_up_read(&dup_mmap_sem);
1183 }
1184
1185 void uprobe_dup_mmap(struct mm_struct *oldmm, struct mm_struct *newmm)
1186 {
1187         newmm->uprobes_state.xol_area = NULL;
1188
1189         if (test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &oldmm->flags)) {
1190                 set_bit(MMF_HAS_UPROBES, &newmm->flags);
1191                 /* unconditionally, dup_mmap() skips VM_DONTCOPY vmas */
1192                 set_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &newmm->flags);
1193         }
1194 }
1195
1196 /*
1197  *  - search for a free slot.
1198  */
1199 static unsigned long xol_take_insn_slot(struct xol_area *area)
1200 {
1201         unsigned long slot_addr;
1202         int slot_nr;
1203
1204         do {
1205                 slot_nr = find_first_zero_bit(area->bitmap, UINSNS_PER_PAGE);
1206                 if (slot_nr < UINSNS_PER_PAGE) {
1207                         if (!test_and_set_bit(slot_nr, area->bitmap))
1208                                 break;
1209
1210                         slot_nr = UINSNS_PER_PAGE;
1211                         continue;
1212                 }
1213                 wait_event(area->wq, (atomic_read(&area->slot_count) < UINSNS_PER_PAGE));
1214         } while (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE);
1215
1216         slot_addr = area->vaddr + (slot_nr * UPROBE_XOL_SLOT_BYTES);
1217         atomic_inc(&area->slot_count);
1218
1219         return slot_addr;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * xol_get_insn_slot - allocate a slot for xol.
1224  * Returns the allocated slot address or 0.
1225  */
1226 static unsigned long xol_get_insn_slot(struct uprobe *uprobe)
1227 {
1228         struct xol_area *area;
1229         unsigned long xol_vaddr;
1230
1231         area = get_xol_area();
1232         if (!area)
1233                 return 0;
1234
1235         xol_vaddr = xol_take_insn_slot(area);
1236         if (unlikely(!xol_vaddr))
1237                 return 0;
1238
1239         /* Initialize the slot */
1240         copy_to_page(area->page, xol_vaddr, uprobe->arch.insn, MAX_UINSN_BYTES);
1241         /*
1242          * We probably need flush_icache_user_range() but it needs vma.
1243          * This should work on supported architectures too.
1244          */
1245         flush_dcache_page(area->page);
1246
1247         return xol_vaddr;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * xol_free_insn_slot - If slot was earlier allocated by
1252  * @xol_get_insn_slot(), make the slot available for
1253  * subsequent requests.
1254  */
1255 static void xol_free_insn_slot(struct task_struct *tsk)
1256 {
1257         struct xol_area *area;
1258         unsigned long vma_end;
1259         unsigned long slot_addr;
1260
1261         if (!tsk->mm || !tsk->mm->uprobes_state.xol_area || !tsk->utask)
1262                 return;
1263
1264         slot_addr = tsk->utask->xol_vaddr;
1265         if (unlikely(!slot_addr))
1266                 return;
1267
1268         area = tsk->mm->uprobes_state.xol_area;
1269         vma_end = area->vaddr + PAGE_SIZE;
1270         if (area->vaddr <= slot_addr && slot_addr < vma_end) {
1271                 unsigned long offset;
1272                 int slot_nr;
1273
1274                 offset = slot_addr - area->vaddr;
1275                 slot_nr = offset / UPROBE_XOL_SLOT_BYTES;
1276                 if (slot_nr >= UINSNS_PER_PAGE)
1277                         return;
1278
1279                 clear_bit(slot_nr, area->bitmap);
1280                 atomic_dec(&area->slot_count);
1281                 if (waitqueue_active(&area->wq))
1282                         wake_up(&area->wq);
1283
1284                 tsk->utask->xol_vaddr = 0;
1285         }
1286 }
1287
1288 /**
1289  * uprobe_get_swbp_addr - compute address of swbp given post-swbp regs
1290  * @regs: Reflects the saved state of the task after it has hit a breakpoint
1291  * instruction.
1292  * Return the address of the breakpoint instruction.
1293  */
1294 unsigned long __weak uprobe_get_swbp_addr(struct pt_regs *regs)
1295 {
1296         return instruction_pointer(regs) - UPROBE_SWBP_INSN_SIZE;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Called with no locks held.
1301  * Called in context of a exiting or a exec-ing thread.
1302  */
1303 void uprobe_free_utask(struct task_struct *t)
1304 {
1305         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1306
1307         if (!utask)
1308                 return;
1309
1310         if (utask->active_uprobe)
1311                 put_uprobe(utask->active_uprobe);
1312
1313         xol_free_insn_slot(t);
1314         kfree(utask);
1315         t->utask = NULL;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Called in context of a new clone/fork from copy_process.
1320  */
1321 void uprobe_copy_process(struct task_struct *t)
1322 {
1323         t->utask = NULL;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Allocate a uprobe_task object for the task if if necessary.
1328  * Called when the thread hits a breakpoint.
1329  *
1330  * Returns:
1331  * - pointer to new uprobe_task on success
1332  * - NULL otherwise
1333  */
1334 static struct uprobe_task *get_utask(void)
1335 {
1336         if (!current->utask)
1337                 current->utask = kzalloc(sizeof(struct uprobe_task), GFP_KERNEL);
1338         return current->utask;
1339 }
1340
1341 /* Prepare to single-step probed instruction out of line. */
1342 static int
1343 pre_ssout(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs, unsigned long bp_vaddr)
1344 {
1345         struct uprobe_task *utask;
1346         unsigned long xol_vaddr;
1347         int err;
1348
1349         utask = get_utask();
1350         if (!utask)
1351                 return -ENOMEM;
1352
1353         xol_vaddr = xol_get_insn_slot(uprobe);
1354         if (!xol_vaddr)
1355                 return -ENOMEM;
1356
1357         utask->xol_vaddr = xol_vaddr;
1358         utask->vaddr = bp_vaddr;
1359
1360         err = arch_uprobe_pre_xol(&uprobe->arch, regs);
1361         if (unlikely(err)) {
1362                 xol_free_insn_slot(current);
1363                 return err;
1364         }
1365
1366         utask->active_uprobe = uprobe;
1367         utask->state = UTASK_SSTEP;
1368         return 0;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * If we are singlestepping, then ensure this thread is not connected to
1373  * non-fatal signals until completion of singlestep.  When xol insn itself
1374  * triggers the signal,  restart the original insn even if the task is
1375  * already SIGKILL'ed (since coredump should report the correct ip).  This
1376  * is even more important if the task has a handler for SIGSEGV/etc, The
1377  * _same_ instruction should be repeated again after return from the signal
1378  * handler, and SSTEP can never finish in this case.
1379  */
1380 bool uprobe_deny_signal(void)
1381 {
1382         struct task_struct *t = current;
1383         struct uprobe_task *utask = t->utask;
1384
1385         if (likely(!utask || !utask->active_uprobe))
1386                 return false;
1387
1388         WARN_ON_ONCE(utask->state != UTASK_SSTEP);
1389
1390         if (signal_pending(t)) {
1391                 spin_lock_irq(&t->sighand->siglock);
1392                 clear_tsk_thread_flag(t, TIF_SIGPENDING);
1393                 spin_unlock_irq(&t->sighand->siglock);
1394
1395                 if (__fatal_signal_pending(t) || arch_uprobe_xol_was_trapped(t)) {
1396                         utask->state = UTASK_SSTEP_TRAPPED;
1397                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_UPROBE);
1398                         set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1399                 }
1400         }
1401
1402         return true;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Avoid singlestepping the original instruction if the original instruction
1407  * is a NOP or can be emulated.
1408  */
1409 static bool can_skip_sstep(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1410 {
1411         if (test_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags)) {
1412                 if (arch_uprobe_skip_sstep(&uprobe->arch, regs))
1413                         return true;
1414                 clear_bit(UPROBE_SKIP_SSTEP, &uprobe->flags);
1415         }
1416         return false;
1417 }
1418
1419 static void mmf_recalc_uprobes(struct mm_struct *mm)
1420 {
1421         struct vm_area_struct *vma;
1422
1423         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
1424                 if (!valid_vma(vma, false))
1425                         continue;
1426                 /*
1427                  * This is not strictly accurate, we can race with
1428                  * uprobe_unregister() and see the already removed
1429                  * uprobe if delete_uprobe() was not yet called.
1430                  * Or this uprobe can be filtered out.
1431                  */
1432                 if (vma_has_uprobes(vma, vma->vm_start, vma->vm_end))
1433                         return;
1434         }
1435
1436         clear_bit(MMF_HAS_UPROBES, &mm->flags);
1437 }
1438
1439 static int is_trap_at_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr)
1440 {
1441         struct page *page;
1442         uprobe_opcode_t opcode;
1443         int result;
1444
1445         pagefault_disable();
1446         result = __copy_from_user_inatomic(&opcode, (void __user*)vaddr,
1447                                                         sizeof(opcode));
1448         pagefault_enable();
1449
1450         if (likely(result == 0))
1451                 goto out;
1452
1453         result = get_user_pages(NULL, mm, vaddr, 1, 0, 1, &page, NULL);
1454         if (result < 0)
1455                 return result;
1456
1457         copy_from_page(page, vaddr, &opcode, UPROBE_SWBP_INSN_SIZE);
1458         put_page(page);
1459  out:
1460         /* This needs to return true for any variant of the trap insn */
1461         return is_trap_insn(&opcode);
1462 }
1463
1464 static struct uprobe *find_active_uprobe(unsigned long bp_vaddr, int *is_swbp)
1465 {
1466         struct mm_struct *mm = current->mm;
1467         struct uprobe *uprobe = NULL;
1468         struct vm_area_struct *vma;
1469
1470         down_read(&mm->mmap_sem);
1471         vma = find_vma(mm, bp_vaddr);
1472         if (vma && vma->vm_start <= bp_vaddr) {
1473                 if (valid_vma(vma, false)) {
1474                         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
1475                         loff_t offset = vaddr_to_offset(vma, bp_vaddr);
1476
1477                         uprobe = find_uprobe(inode, offset);
1478                 }
1479
1480                 if (!uprobe)
1481                         *is_swbp = is_trap_at_addr(mm, bp_vaddr);
1482         } else {
1483                 *is_swbp = -EFAULT;
1484         }
1485
1486         if (!uprobe && test_and_clear_bit(MMF_RECALC_UPROBES, &mm->flags))
1487                 mmf_recalc_uprobes(mm);
1488         up_read(&mm->mmap_sem);
1489
1490         return uprobe;
1491 }
1492
1493 static void handler_chain(struct uprobe *uprobe, struct pt_regs *regs)
1494 {
1495         struct uprobe_consumer *uc;
1496         int remove = UPROBE_HANDLER_REMOVE;
1497
1498         down_read(&uprobe->register_rwsem);
1499         for (uc = uprobe->consumers; uc; uc = uc->next) {
1500                 int rc = uc->handler(uc, regs);
1501
1502                 WARN(rc & ~UPROBE_HANDLER_MASK,
1503                         "bad rc=0x%x from %pf()\n", rc, uc->handler);
1504                 remove &= rc;
1505         }
1506
1507         if (remove && uprobe->consumers) {
1508                 WARN_ON(!uprobe_is_active(uprobe));
1509                 unapply_uprobe(uprobe, current->mm);
1510         }
1511         up_read(&uprobe->register_rwsem);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Run handler and ask thread to singlestep.
1516  * Ensure all non-fatal signals cannot interrupt thread while it singlesteps.
1517  */
1518 static void handle_swbp(struct pt_regs *regs)
1519 {
1520         struct uprobe *uprobe;
1521         unsigned long bp_vaddr;
1522         int uninitialized_var(is_swbp);
1523
1524         bp_vaddr = uprobe_get_swbp_addr(regs);
1525         uprobe = find_active_uprobe(bp_vaddr, &is_swbp);
1526
1527         if (!uprobe) {
1528                 if (is_swbp > 0) {
1529                         /* No matching uprobe; signal SIGTRAP. */
1530                         send_sig(SIGTRAP, current, 0);
1531                 } else {
1532                         /*
1533                          * Either we raced with uprobe_unregister() or we can't
1534                          * access this memory. The latter is only possible if
1535                          * another thread plays with our ->mm. In both cases
1536                          * we can simply restart. If this vma was unmapped we
1537                          * can pretend this insn was not executed yet and get
1538                          * the (correct) SIGSEGV after restart.
1539                          */
1540                         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1541                 }
1542                 return;
1543         }
1544
1545         /* change it in advance for ->handler() and restart */
1546         instruction_pointer_set(regs, bp_vaddr);
1547
1548         /*
1549          * TODO: move copy_insn/etc into _register and remove this hack.
1550          * After we hit the bp, _unregister + _register can install the
1551          * new and not-yet-analyzed uprobe at the same address, restart.
1552          */
1553         smp_rmb(); /* pairs with wmb() in install_breakpoint() */
1554         if (unlikely(!test_bit(UPROBE_COPY_INSN, &uprobe->flags)))
1555                 goto out;
1556
1557         handler_chain(uprobe, regs);
1558         if (can_skip_sstep(uprobe, regs))
1559                 goto out;
1560
1561         if (!pre_ssout(uprobe, regs, bp_vaddr))
1562                 return;
1563
1564         /* can_skip_sstep() succeeded, or restart if can't singlestep */
1565 out:
1566         put_uprobe(uprobe);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Perform required fix-ups and disable singlestep.
1571  * Allow pending signals to take effect.
1572  */
1573 static void handle_singlestep(struct uprobe_task *utask, struct pt_regs *regs)
1574 {
1575         struct uprobe *uprobe;
1576
1577         uprobe = utask->active_uprobe;
1578         if (utask->state == UTASK_SSTEP_ACK)
1579                 arch_uprobe_post_xol(&uprobe->arch, regs);
1580         else if (utask->state == UTASK_SSTEP_TRAPPED)
1581                 arch_uprobe_abort_xol(&uprobe->arch, regs);
1582         else
1583                 WARN_ON_ONCE(1);
1584
1585         put_uprobe(uprobe);
1586         utask->active_uprobe = NULL;
1587         utask->state = UTASK_RUNNING;
1588         xol_free_insn_slot(current);
1589
1590         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
1591         recalc_sigpending(); /* see uprobe_deny_signal() */
1592         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * On breakpoint hit, breakpoint notifier sets the TIF_UPROBE flag and
1597  * allows the thread to return from interrupt. After that handle_swbp()
1598  * sets utask->active_uprobe.
1599  *
1600  * On singlestep exception, singlestep notifier sets the TIF_UPROBE flag
1601  * and allows the thread to return from interrupt.
1602  *
1603  * While returning to userspace, thread notices the TIF_UPROBE flag and calls
1604  * uprobe_notify_resume().
1605  */
1606 void uprobe_notify_resume(struct pt_regs *regs)
1607 {
1608         struct uprobe_task *utask;
1609
1610         clear_thread_flag(TIF_UPROBE);
1611
1612         utask = current->utask;
1613         if (utask && utask->active_uprobe)
1614                 handle_singlestep(utask, regs);
1615         else
1616                 handle_swbp(regs);
1617 }
1618
1619 /*
1620  * uprobe_pre_sstep_notifier gets called from interrupt context as part of
1621  * notifier mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate breakpoint hit.
1622  */
1623 int uprobe_pre_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1624 {
1625         if (!current->mm || !test_bit(MMF_HAS_UPROBES, &current->mm->flags))
1626                 return 0;
1627
1628         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1629         return 1;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * uprobe_post_sstep_notifier gets called in interrupt context as part of notifier
1634  * mechanism. Set TIF_UPROBE flag and indicate completion of singlestep.
1635  */
1636 int uprobe_post_sstep_notifier(struct pt_regs *regs)
1637 {
1638         struct uprobe_task *utask = current->utask;
1639
1640         if (!current->mm || !utask || !utask->active_uprobe)
1641                 /* task is currently not uprobed */
1642                 return 0;
1643
1644         utask->state = UTASK_SSTEP_ACK;
1645         set_thread_flag(TIF_UPROBE);
1646         return 1;
1647 }
1648
1649 static struct notifier_block uprobe_exception_nb = {
1650         .notifier_call          = arch_uprobe_exception_notify,
1651         .priority               = INT_MAX-1,    /* notified after kprobes, kgdb */
1652 };
1653
1654 static int __init init_uprobes(void)
1655 {
1656         int i;
1657
1658         for (i = 0; i < UPROBES_HASH_SZ; i++)
1659                 mutex_init(&uprobes_mmap_mutex[i]);
1660
1661         if (percpu_init_rwsem(&dup_mmap_sem))
1662                 return -ENOMEM;
1663
1664         return register_die_notifier(&uprobe_exception_nb);
1665 }
1666 module_init(init_uprobes);
1667
1668 static void __exit exit_uprobes(void)
1669 {
1670 }
1671 module_exit(exit_uprobes);