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