arch/x86/kernel/alternative.c

   1 #include <linux/module.h>
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/mutex.h>
   4 #include <linux/list.h>
   5 #include <linux/stringify.h>
   6 #include <linux/kprobes.h>
   7 #include <linux/mm.h>
   8 #include <linux/vmalloc.h>
   9 #include <linux/memory.h>
  10 #include <linux/stop_machine.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <asm/alternative.h>
  13 #include <asm/sections.h>
  14 #include <asm/pgtable.h>
  15 #include <asm/mce.h>
  16 #include <asm/nmi.h>
  17 #include <asm/cacheflush.h>
  18 #include <asm/tlbflush.h>
  19 #include <asm/io.h>
  20 #include <asm/fixmap.h>
  21
  22 #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
  23
  24 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  25
  26 static int __init debug_alt(char *str)
  27 {
  28         debug_alternative = 1;
  29         return 1;
  30 }
  31 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  32
  33 static int noreplace_smp;
  34
  35 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  36 {
  37         noreplace_smp = 1;
  38         return 1;
  39 }
  40 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  41
  42 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  43 do {                                                                    \
  44         if (debug_alternative)                                          \
  45                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);   \
  46 } while (0)
  47
  48 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  49 do {                                                                    \
  50         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  51                 int j;                                                  \
  52                                                                         \
  53                 if (!(len))                                             \
  54                         break;                                          \
  55                                                                         \
  56                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
  57                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  58                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  59                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  60         }                                                               \
  61 } while (0)
  62
  63 /*
  64  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
  65  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
  66  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
  67  * nops preceding the one we are after.
  68  *
  69  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
  70  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
  71  */
  72 #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
  73 static const unsigned char intelnops[] =
  74 {
  75         GENERIC_NOP1,
  76         GENERIC_NOP2,
  77         GENERIC_NOP3,
  78         GENERIC_NOP4,
  79         GENERIC_NOP5,
  80         GENERIC_NOP6,
  81         GENERIC_NOP7,
  82         GENERIC_NOP8,
  83         GENERIC_NOP5_ATOMIC
  84 };
  85 static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
  86 {
  87         NULL,
  88         intelnops,
  89         intelnops + 1,
  90         intelnops + 1 + 2,
  91         intelnops + 1 + 2 + 3,
  92         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
  93         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
  94         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
  95         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
  96         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
  97 };
  98 #endif
  99
 100 #ifdef K8_NOP1
 101 static const unsigned char k8nops[] =
 102 {
 103         K8_NOP1,
 104         K8_NOP2,
 105         K8_NOP3,
 106         K8_NOP4,
 107         K8_NOP5,
 108         K8_NOP6,
 109         K8_NOP7,
 110         K8_NOP8,
 111         K8_NOP5_ATOMIC
 112 };
 113 static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 114 {
 115         NULL,
 116         k8nops,
 117         k8nops + 1,
 118         k8nops + 1 + 2,
 119         k8nops + 1 + 2 + 3,
 120         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 121         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 122         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 123         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 124         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 125 };
 126 #endif
 127
 128 #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
 129 static const unsigned char k7nops[] =
 130 {
 131         K7_NOP1,
 132         K7_NOP2,
 133         K7_NOP3,
 134         K7_NOP4,
 135         K7_NOP5,
 136         K7_NOP6,
 137         K7_NOP7,
 138         K7_NOP8,
 139         K7_NOP5_ATOMIC
 140 };
 141 static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 142 {
 143         NULL,
 144         k7nops,
 145         k7nops + 1,
 146         k7nops + 1 + 2,
 147         k7nops + 1 + 2 + 3,
 148         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 149         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 150         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 151         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 152         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 153 };
 154 #endif
 155
 156 #ifdef P6_NOP1
 157 static const unsigned char p6nops[] =
 158 {
 159         P6_NOP1,
 160         P6_NOP2,
 161         P6_NOP3,
 162         P6_NOP4,
 163         P6_NOP5,
 164         P6_NOP6,
 165         P6_NOP7,
 166         P6_NOP8,
 167         P6_NOP5_ATOMIC
 168 };
 169 static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 170 {
 171         NULL,
 172         p6nops,
 173         p6nops + 1,
 174         p6nops + 1 + 2,
 175         p6nops + 1 + 2 + 3,
 176         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 177         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 178         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 179         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 180         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 181 };
 182 #endif
 183
 184 /* Initialize these to a safe default */
 185 #ifdef CONFIG_X86_64
 186 const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
 187 #else
 188 const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
 189 #endif
 190
 191 void __init arch_init_ideal_nops(void)
 192 {
 193         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 194         case X86_VENDOR_INTEL:
 195                 /*
 196                  * Due to a decoder implementation quirk, some
 197                  * specific Intel CPUs actually perform better with
 198                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
 199                  */
 200                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 201                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
 202                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
 203                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
 204                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
 205                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
 206                         ideal_nops = k8_nops;
 207                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
 208                            ideal_nops = p6_nops;
 209                 } else {
 210 #ifdef CONFIG_X86_64
 211                         ideal_nops = k8_nops;
 212 #else
 213                         ideal_nops = intel_nops;
 214 #endif
 215                 }
 216                 break;
 217         default:
 218 #ifdef CONFIG_X86_64
 219                 ideal_nops = k8_nops;
 220 #else
 221                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
 222                         ideal_nops = k8_nops;
 223                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
 224                         ideal_nops = k7_nops;
 225                 else
 226                         ideal_nops = intel_nops;
 227 #endif
 228         }
 229 }
 230
 231 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 232 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 233 {
 234         while (len > 0) {
 235                 unsigned int noplen = len;
 236                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 237                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 238                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
 239                 insns += noplen;
 240                 len -= noplen;
 241         }
 242 }
 243
 244 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 245 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 246 void *text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 247
 248 /*
 249  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 250  */
 251 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 252 {
 253         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 254 }
 255
 256 static void __init_or_module
 257 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insnbuf)
 258 {
 259         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 260         s32 n_dspl, o_dspl;
 261         int repl_len;
 262
 263         if (a->replacementlen != 5)
 264                 return;
 265
 266         o_dspl = *(s32 *)(insnbuf + 1);
 267
 268         /* next_rip of the replacement JMP */
 269         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 270         /* target rip of the replacement JMP */
 271         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 272         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 273
 274         DPRINTK("target RIP: %p, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 275
 276         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 277                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 278                         goto two_byte_jmp;
 279                 else
 280                         goto five_byte_jmp;
 281         /* negative offset */
 282         } else {
 283                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 284                         goto two_byte_jmp;
 285                 else
 286                         goto five_byte_jmp;
 287         }
 288
 289 two_byte_jmp:
 290         n_dspl -= 2;
 291
 292         insnbuf[0] = 0xeb;
 293         insnbuf[1] = (s8)n_dspl;
 294         add_nops(insnbuf + 2, 3);
 295
 296         repl_len = 2;
 297         goto done;
 298
 299 five_byte_jmp:
 300         n_dspl -= 5;
 301
 302         insnbuf[0] = 0xe9;
 303         *(s32 *)&insnbuf[1] = n_dspl;
 304
 305         repl_len = 5;
 306
 307 done:
 308
 309         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 310                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 311 }
 312
 313 static void __init_or_module optimize_nops(struct alt_instr *a, u8 *instr)
 314 {
 315         unsigned long flags;
 316         int i;
 317
 318         for (i = 0; i < a->padlen; i++) {
 319                 if (instr[i] != 0x90)
 320                         return;
 321         }
 322
 323         local_irq_save(flags);
 324         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
 325         sync_core();
 326         local_irq_restore(flags);
 327
 328         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: [%d:%d) optimized NOPs: ",
 329                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 334  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 335  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 336  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 337  * features by hand.
 338  */
 339 void __init_or_module apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 340                                          struct alt_instr *end)
 341 {
 342         struct alt_instr *a;
 343         u8 *instr, *replacement;
 344         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 345
 346         DPRINTK("alt table %p -> %p", start, end);
 347         /*
 348          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 349          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 350          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 351          * patch code.
 352          *
 353          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 354          * order.
 355          */
 356         for (a = start; a < end; a++) {
 357                 int insnbuf_sz = 0;
 358
 359                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 360                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 361                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 362                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 363                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
 364                         if (a->padlen > 1)
 365                                 optimize_nops(a, instr);
 366
 367                         continue;
 368                 }
 369
 370                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%p, len: %d), repl: (%p, len: %d), pad: %d",
 371                         a->cpuid >> 5,
 372                         a->cpuid & 0x1f,
 373                         instr, a->instrlen,
 374                         replacement, a->replacementlen, a->padlen);
 375
 376                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: old_insn: ", instr);
 377                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%p: rpl_insn: ", replacement);
 378
 379                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 380                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 381
 382                 /* 0xe8 is a relative jump; fix the offset. */
 383                 if (*insnbuf == 0xe8 && a->replacementlen == 5) {
 384                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 385                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 386                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 387                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 388                 }
 389
 390                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 391                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 392
 393                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 394                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 395                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 396                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 397                 }
 398                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%p: final_insn: ", instr);
 399
 400                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 401         }
 402 }
 403
 404 #ifdef CONFIG_SMP
 405 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 406                                   u8 *text, u8 *text_end)
 407 {
 408         const s32 *poff;
 409
 410         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 411                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 412
 413                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 414                         continue;
 415                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 416                 if (*ptr == 0x3e)
 417                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 418         };
 419 }
 420
 421 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 422                                     u8 *text, u8 *text_end)
 423 {
 424         const s32 *poff;
 425
 426         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 427                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 428
 429                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 430                         continue;
 431                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
 432                 if (*ptr == 0xf0)
 433                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
 434         };
 435 }
 436
 437 struct smp_alt_module {
 438         /* what is this ??? */
 439         struct module   *mod;
 440         char            *name;
 441
 442         /* ptrs to lock prefixes */
 443         const s32       *locks;
 444         const s32       *locks_end;
 445
 446         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 447         u8              *text;
 448         u8              *text_end;
 449
 450         struct list_head next;
 451 };
 452 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 453 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by text_mutex */
 454
 455 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 456                                                   char *name,
 457                                                   void *locks, void *locks_end,
 458                                                   void *text,  void *text_end)
 459 {
 460         struct smp_alt_module *smp;
 461
 462         mutex_lock(&text_mutex);
 463         if (!uniproc_patched)
 464                 goto unlock;
 465
 466         if (num_possible_cpus() == 1)
 467                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
 468                 goto smp_unlock;
 469
 470         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 471         if (NULL == smp)
 472                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 473                 goto unlock;
 474
 475         smp->mod        = mod;
 476         smp->name       = name;
 477         smp->locks      = locks;
 478         smp->locks_end  = locks_end;
 479         smp->text       = text;
 480         smp->text_end   = text_end;
 481         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 482                 smp->locks, smp->locks_end,
 483                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 484
 485         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 486 smp_unlock:
 487         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
 488 unlock:
 489         mutex_unlock(&text_mutex);
 490 }
 491
 492 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 493 {
 494         struct smp_alt_module *item;
 495
 496         mutex_lock(&text_mutex);
 497         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 498                 if (mod != item->mod)
 499                         continue;
 500                 list_del(&item->next);
 501                 kfree(item);
 502                 break;
 503         }
 504         mutex_unlock(&text_mutex);
 505 }
 506
 507 void alternatives_enable_smp(void)
 508 {
 509         struct smp_alt_module *mod;
 510
 511 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 512         /*
 513          * Older binutils section handling bug prevented
 514          * alternatives-replacement from working reliably.
 515          *
 516          * If this still occurs then you should see a hang
 517          * or crash shortly after this line:
 518          */
 519         printk("lockdep: fixing up alternatives.\n");
 520 #endif
 521
 522         /* Why bother if there are no other CPUs? */
 523         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
 524
 525         mutex_lock(&text_mutex);
 526
 527         if (uniproc_patched) {
 528                 printk(KERN_INFO "SMP alternatives: switching to SMP code\n");
 529                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
 530                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 531                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 532                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 533                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 534                                               mod->text, mod->text_end);
 535                 uniproc_patched = false;
 536         }
 537         mutex_unlock(&text_mutex);
 538 }
 539
 540 /*
 541  * Return 1 if the address range is reserved for SMP-alternatives.
 542  * Must hold text_mutex.
 543  */
 544 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 545 {
 546         struct smp_alt_module *mod;
 547         const s32 *poff;
 548         u8 *text_start = start;
 549         u8 *text_end = end;
 550
 551         lockdep_assert_held(&text_mutex);
 552
 553         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 554                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 555                         continue;
 556                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 557                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 558
 559                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 560                                 return 1;
 561                 }
 562         }
 563
 564         return 0;
 565 }
 566 #endif /* CONFIG_SMP */
 567
 568 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 569 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 570                                      struct paravirt_patch_site *end)
 571 {
 572         struct paravirt_patch_site *p;
 573         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 574
 575         for (p = start; p < end; p++) {
 576                 unsigned int used;
 577
 578                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 579                 /* prep the buffer with the original instructions */
 580                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 581                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 582                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 583
 584                 BUG_ON(used > p->len);
 585
 586                 /* Pad the rest with nops */
 587                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 588                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 589         }
 590 }
 591 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 592         __stop_parainstructions[];
 593 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 594
 595 void __init alternative_instructions(void)
 596 {
 597         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 598            that might execute the to be patched code.
 599            Other CPUs are not running. */
 600         stop_nmi();
 601
 602         /*
 603          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 604          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 605          * case we must do something about the corruption.
 606          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 607          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 608          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 609          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 610          * patching.
 611          */
 612
 613         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 614
 615 #ifdef CONFIG_SMP
 616         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
 617         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
 618                 uniproc_patched = true;
 619                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 620                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 621                                             _text, _etext);
 622         }
 623
 624         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1)
 625                 free_init_pages("SMP alternatives",
 626                                 (unsigned long)__smp_locks,
 627                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 628 #endif
 629
 630         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 631
 632         restart_nmi();
 633 }
 634
 635 /**
 636  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 637  * @addr: address to modify
 638  * @opcode: source of the copy
 639  * @len: length to copy
 640  *
 641  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 642  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 643  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 644  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 645  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 646  */
 647 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 648                                               size_t len)
 649 {
 650         unsigned long flags;
 651         local_irq_save(flags);
 652         memcpy(addr, opcode, len);
 653         sync_core();
 654         local_irq_restore(flags);
 655         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 656            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 657         return addr;
 658 }
 659
 660 /**
 661  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 662  * @addr: address to modify
 663  * @opcode: source of the copy
 664  * @len: length to copy
 665  *
 666  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 667  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 668  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 669  * page.
 670  *
 671  * Note: Must be called under text_mutex.
 672  */
 673 void *__kprobes text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 674 {
 675         unsigned long flags;
 676         char *vaddr;
 677         struct page *pages[2];
 678         int i;
 679
 680         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 681                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 682                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 683         } else {
 684                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 685                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 686                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 687         }
 688         BUG_ON(!pages[0]);
 689         local_irq_save(flags);
 690         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 691         if (pages[1])
 692                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 693         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 694         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 695         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 696         if (pages[1])
 697                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 698         local_flush_tlb();
 699         sync_core();
 700         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 701            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 702         for (i = 0; i < len; i++)
 703                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 704         local_irq_restore(flags);
 705         return addr;
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Cross-modifying kernel text with stop_machine().
 710  * This code originally comes from immediate value.
 711  */
 712 static atomic_t stop_machine_first;
 713 static int wrote_text;
 714
 715 struct text_poke_params {
 716         struct text_poke_param *params;
 717         int nparams;
 718 };
 719
 720 static int __kprobes stop_machine_text_poke(void *data)
 721 {
 722         struct text_poke_params *tpp = data;
 723         struct text_poke_param *p;
 724         int i;
 725
 726         if (atomic_dec_and_test(&stop_machine_first)) {
 727                 for (i = 0; i < tpp->nparams; i++) {
 728                         p = &tpp->params[i];
 729                         text_poke(p->addr, p->opcode, p->len);
 730                 }
 731                 smp_wmb();      /* Make sure other cpus see that this has run */
 732                 wrote_text = 1;
 733         } else {
 734                 while (!wrote_text)
 735                         cpu_relax();
 736                 smp_mb();       /* Load wrote_text before following execution */
 737         }
 738
 739         for (i = 0; i < tpp->nparams; i++) {
 740                 p = &tpp->params[i];
 741                 flush_icache_range((unsigned long)p->addr,
 742                                    (unsigned long)p->addr + p->len);
 743         }
 744         /*
 745          * Intel Archiecture Software Developer's Manual section 7.1.3 specifies
 746          * that a core serializing instruction such as "cpuid" should be
 747          * executed on _each_ core before the new instruction is made visible.
 748          */
 749         sync_core();
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 /**
 754  * text_poke_smp - Update instructions on a live kernel on SMP
 755  * @addr: address to modify
 756  * @opcode: source of the copy
 757  * @len: length to copy
 758  *
 759  * Modify multi-byte instruction by using stop_machine() on SMP. This allows
 760  * user to poke/set multi-byte text on SMP. Only non-NMI/MCE code modifying
 761  * should be allowed, since stop_machine() does _not_ protect code against
 762  * NMI and MCE.
 763  *
 764  * Note: Must be called under get_online_cpus() and text_mutex.
 765  */
 766 void *__kprobes text_poke_smp(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 767 {
 768         struct text_poke_params tpp;
 769         struct text_poke_param p;
 770
 771         p.addr = addr;
 772         p.opcode = opcode;
 773         p.len = len;
 774         tpp.params = &p;
 775         tpp.nparams = 1;
 776         atomic_set(&stop_machine_first, 1);
 777         wrote_text = 0;
 778         /* Use __stop_machine() because the caller already got online_cpus. */
 779         __stop_machine(stop_machine_text_poke, (void *)&tpp, cpu_online_mask);
 780         return addr;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * text_poke_smp_batch - Update instructions on a live kernel on SMP
 785  * @params: an array of text_poke parameters
 786  * @n: the number of elements in params.
 787  *
 788  * Modify multi-byte instruction by using stop_machine() on SMP. Since the
 789  * stop_machine() is heavy task, it is better to aggregate text_poke requests
 790  * and do it once if possible.
 791  *
 792  * Note: Must be called under get_online_cpus() and text_mutex.
 793  */
 794 void __kprobes text_poke_smp_batch(struct text_poke_param *params, int n)
 795 {
 796         struct text_poke_params tpp = {.params = params, .nparams = n};
 797
 798         atomic_set(&stop_machine_first, 1);
 799         wrote_text = 0;
 800         __stop_machine(stop_machine_text_poke, (void *)&tpp, cpu_online_mask);
 801 }