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