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 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
  25 static int smp_alt_once;
  26
  27 static int __init bootonly(char *str)
  28 {
  29         smp_alt_once = 1;
  30         return 1;
  31 }
  32 __setup("smp-alt-boot", bootonly);
  33 #else
  34 #define smp_alt_once 1
  35 #endif
  36
  37 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  38
  39 static int __init debug_alt(char *str)
  40 {
  41         debug_alternative = 1;
  42         return 1;
  43 }
  44 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  45
  46 static int noreplace_smp;
  47
  48 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  49 {
  50         noreplace_smp = 1;
  51         return 1;
  52 }
  53 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  54
  55 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  56 static int __initdata_or_module noreplace_paravirt = 0;
  57
  58 static int __init setup_noreplace_paravirt(char *str)
  59 {
  60         noreplace_paravirt = 1;
  61         return 1;
  62 }
  63 __setup("noreplace-paravirt", setup_noreplace_paravirt);
  64 #endif
  65
  66 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  67 do {                                                                    \
  68         if (debug_alternative)                                          \
  69                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);   \
  70 } while (0)
  71
  72 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  73 do {                                                                    \
  74         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  75                 int j;                                                  \
  76                                                                         \
  77                 if (!(len))                                             \
  78                         break;                                          \
  79                                                                         \
  80                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
  81                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  82                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  83                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  84         }                                                               \
  85 } while (0)
  86
  87 /*
  88  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
  89  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
  90  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
  91  * nops preceding the one we are after.
  92  *
  93  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
  94  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
  95  */
  96 #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
  97 static const unsigned char intelnops[] =
  98 {
  99         GENERIC_NOP1,
 100         GENERIC_NOP2,
 101         GENERIC_NOP3,
 102         GENERIC_NOP4,
 103         GENERIC_NOP5,
 104         GENERIC_NOP6,
 105         GENERIC_NOP7,
 106         GENERIC_NOP8,
 107         GENERIC_NOP5_ATOMIC
 108 };
 109 static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 110 {
 111         NULL,
 112         intelnops,
 113         intelnops + 1,
 114         intelnops + 1 + 2,
 115         intelnops + 1 + 2 + 3,
 116         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
 117         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 118         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 119         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 120         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 121 };
 122 #endif
 123
 124 #ifdef K8_NOP1
 125 static const unsigned char k8nops[] =
 126 {
 127         K8_NOP1,
 128         K8_NOP2,
 129         K8_NOP3,
 130         K8_NOP4,
 131         K8_NOP5,
 132         K8_NOP6,
 133         K8_NOP7,
 134         K8_NOP8,
 135         K8_NOP5_ATOMIC
 136 };
 137 static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 138 {
 139         NULL,
 140         k8nops,
 141         k8nops + 1,
 142         k8nops + 1 + 2,
 143         k8nops + 1 + 2 + 3,
 144         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 145         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 146         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 147         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 148         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 149 };
 150 #endif
 151
 152 #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
 153 static const unsigned char k7nops[] =
 154 {
 155         K7_NOP1,
 156         K7_NOP2,
 157         K7_NOP3,
 158         K7_NOP4,
 159         K7_NOP5,
 160         K7_NOP6,
 161         K7_NOP7,
 162         K7_NOP8,
 163         K7_NOP5_ATOMIC
 164 };
 165 static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 166 {
 167         NULL,
 168         k7nops,
 169         k7nops + 1,
 170         k7nops + 1 + 2,
 171         k7nops + 1 + 2 + 3,
 172         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 173         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 174         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 175         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 176         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 177 };
 178 #endif
 179
 180 #ifdef P6_NOP1
 181 static const unsigned char p6nops[] =
 182 {
 183         P6_NOP1,
 184         P6_NOP2,
 185         P6_NOP3,
 186         P6_NOP4,
 187         P6_NOP5,
 188         P6_NOP6,
 189         P6_NOP7,
 190         P6_NOP8,
 191         P6_NOP5_ATOMIC
 192 };
 193 static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 194 {
 195         NULL,
 196         p6nops,
 197         p6nops + 1,
 198         p6nops + 1 + 2,
 199         p6nops + 1 + 2 + 3,
 200         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 201         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 202         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 203         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 204         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 205 };
 206 #endif
 207
 208 /* Initialize these to a safe default */
 209 #ifdef CONFIG_X86_64
 210 const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
 211 #else
 212 const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
 213 #endif
 214
 215 void __init arch_init_ideal_nops(void)
 216 {
 217         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 218         case X86_VENDOR_INTEL:
 219                 /*
 220                  * Due to a decoder implementation quirk, some
 221                  * specific Intel CPUs actually perform better with
 222                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
 223                  */
 224                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 225                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
 226                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
 227                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
 228                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
 229                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
 230                         ideal_nops = k8_nops;
 231                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
 232                            ideal_nops = p6_nops;
 233                 } else {
 234 #ifdef CONFIG_X86_64
 235                         ideal_nops = k8_nops;
 236 #else
 237                         ideal_nops = intel_nops;
 238 #endif
 239                 }
 240                 break;
 241         default:
 242 #ifdef CONFIG_X86_64
 243                 ideal_nops = k8_nops;
 244 #else
 245                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
 246                         ideal_nops = k8_nops;
 247                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
 248                         ideal_nops = k7_nops;
 249                 else
 250                         ideal_nops = intel_nops;
 251 #endif
 252         }
 253 }
 254
 255 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 256 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 257 {
 258         while (len > 0) {
 259                 unsigned int noplen = len;
 260                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 261                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 262                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
 263                 insns += noplen;
 264                 len -= noplen;
 265         }
 266 }
 267
 268 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 269 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 270 void *text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 271
 272 /*
 273  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 274  */
 275 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 276 {
 277         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 278 }
 279
 280 static void __init_or_module
 281 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insnbuf)
 282 {
 283         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 284         s32 n_dspl, o_dspl;
 285         int repl_len;
 286
 287         if (a->replacementlen != 5)
 288                 return;
 289
 290         o_dspl = *(s32 *)(insnbuf + 1);
 291
 292         /* next_rip of the replacement JMP */
 293         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 294         /* target rip of the replacement JMP */
 295         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 296         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 297
 298         DPRINTK("target RIP: %p, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 299
 300         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 301                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 302                         goto two_byte_jmp;
 303                 else
 304                         goto five_byte_jmp;
 305         /* negative offset */
 306         } else {
 307                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 308                         goto two_byte_jmp;
 309                 else
 310                         goto five_byte_jmp;
 311         }
 312
 313 two_byte_jmp:
 314         n_dspl -= 2;
 315
 316         insnbuf[0] = 0xeb;
 317         insnbuf[1] = (s8)n_dspl;
 318         add_nops(insnbuf + 2, 3);
 319
 320         repl_len = 2;
 321         goto done;
 322
 323 five_byte_jmp:
 324         n_dspl -= 5;
 325
 326         insnbuf[0] = 0xe9;
 327         *(s32 *)&insnbuf[1] = n_dspl;
 328
 329         repl_len = 5;
 330
 331 done:
 332
 333         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 334                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 339  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 340  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 341  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 342  * features by hand.
 343  */
 344 void __init_or_module apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 345                                          struct alt_instr *end)
 346 {
 347         struct alt_instr *a;
 348         u8 *instr, *replacement;
 349         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 350
 351         DPRINTK("alt table %p -> %p", start, end);
 352         /*
 353          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 354          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 355          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 356          * patch code.
 357          *
 358          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 359          * order.
 360          */
 361         for (a = start; a < end; a++) {
 362                 int insnbuf_sz = 0;
 363
 364                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 365                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 366                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 367                 BUG_ON(a->cpuid >= NCAPINTS*32);
 368                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid))
 369                         continue;
 370
 371                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%p, len: %d), repl: (%p, len: %d)",
 372                         a->cpuid >> 5,
 373                         a->cpuid & 0x1f,
 374                         instr, a->instrlen,
 375                         replacement, a->replacementlen);
 376
 377                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: old_insn: ", instr);
 378                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%p: rpl_insn: ", replacement);
 379
 380                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 381                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 382
 383                 /* 0xe8 is a relative jump; fix the offset. */
 384                 if (*insnbuf == 0xe8 && a->replacementlen == 5) {
 385                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 386                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 387                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 388                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 389                 }
 390
 391                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 392                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 393
 394                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 395                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 396                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 397                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 398                 }
 399                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%p: final_insn: ", instr);
 400
 401                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 402         }
 403 }
 404
 405 #ifdef CONFIG_SMP
 406 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 407                                   u8 *text, u8 *text_end)
 408 {
 409         const s32 *poff;
 410
 411         mutex_lock(&text_mutex);
 412         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 413                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 414
 415                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 416                         continue;
 417                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 418                 if (*ptr == 0x3e)
 419                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 420         };
 421         mutex_unlock(&text_mutex);
 422 }
 423
 424 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 425                                     u8 *text, u8 *text_end)
 426 {
 427         const s32 *poff;
 428
 429         if (noreplace_smp)
 430                 return;
 431
 432         mutex_lock(&text_mutex);
 433         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 434                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 435
 436                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 437                         continue;
 438                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
 439                 if (*ptr == 0xf0)
 440                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
 441         };
 442         mutex_unlock(&text_mutex);
 443 }
 444
 445 struct smp_alt_module {
 446         /* what is this ??? */
 447         struct module   *mod;
 448         char            *name;
 449
 450         /* ptrs to lock prefixes */
 451         const s32       *locks;
 452         const s32       *locks_end;
 453
 454         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 455         u8              *text;
 456         u8              *text_end;
 457
 458         struct list_head next;
 459 };
 460 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 461 static DEFINE_MUTEX(smp_alt);
 462 static int smp_mode = 1;        /* protected by smp_alt */
 463
 464 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 465                                                   char *name,
 466                                                   void *locks, void *locks_end,
 467                                                   void *text,  void *text_end)
 468 {
 469         struct smp_alt_module *smp;
 470
 471         if (noreplace_smp)
 472                 return;
 473
 474         if (smp_alt_once) {
 475                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_UP))
 476                         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end,
 477                                                 text, text_end);
 478                 return;
 479         }
 480
 481         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 482         if (NULL == smp)
 483                 return; /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 484
 485         smp->mod        = mod;
 486         smp->name       = name;
 487         smp->locks      = locks;
 488         smp->locks_end  = locks_end;
 489         smp->text       = text;
 490         smp->text_end   = text_end;
 491         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 492                 smp->locks, smp->locks_end,
 493                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 494
 495         mutex_lock(&smp_alt);
 496         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 497         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_UP))
 498                 alternatives_smp_unlock(smp->locks, smp->locks_end,
 499                                         smp->text, smp->text_end);
 500         mutex_unlock(&smp_alt);
 501 }
 502
 503 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 504 {
 505         struct smp_alt_module *item;
 506
 507         if (smp_alt_once || noreplace_smp)
 508                 return;
 509
 510         mutex_lock(&smp_alt);
 511         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 512                 if (mod != item->mod)
 513                         continue;
 514                 list_del(&item->next);
 515                 mutex_unlock(&smp_alt);
 516                 DPRINTK("%s\n", item->name);
 517                 kfree(item);
 518                 return;
 519         }
 520         mutex_unlock(&smp_alt);
 521 }
 522
 523 bool skip_smp_alternatives;
 524 void alternatives_smp_switch(int smp)
 525 {
 526         struct smp_alt_module *mod;
 527
 528 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 529         /*
 530          * Older binutils section handling bug prevented
 531          * alternatives-replacement from working reliably.
 532          *
 533          * If this still occurs then you should see a hang
 534          * or crash shortly after this line:
 535          */
 536         printk("lockdep: fixing up alternatives.\n");
 537 #endif
 538
 539         if (noreplace_smp || smp_alt_once || skip_smp_alternatives)
 540                 return;
 541         BUG_ON(!smp && (num_online_cpus() > 1));
 542
 543         mutex_lock(&smp_alt);
 544
 545         /*
 546          * Avoid unnecessary switches because it forces JIT based VMs to
 547          * throw away all cached translations, which can be quite costly.
 548          */
 549         if (smp == smp_mode) {
 550                 /* nothing */
 551         } else if (smp) {
 552                 printk(KERN_INFO "SMP alternatives: switching to SMP code\n");
 553                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 554                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 555                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 556                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 557                                               mod->text, mod->text_end);
 558         } else {
 559                 printk(KERN_INFO "SMP alternatives: switching to UP code\n");
 560                 set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 561                 set_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 562                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 563                         alternatives_smp_unlock(mod->locks, mod->locks_end,
 564                                                 mod->text, mod->text_end);
 565         }
 566         smp_mode = smp;
 567         mutex_unlock(&smp_alt);
 568 }
 569
 570 /* Return 1 if the address range is reserved for smp-alternatives */
 571 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 572 {
 573         struct smp_alt_module *mod;
 574         const s32 *poff;
 575         u8 *text_start = start;
 576         u8 *text_end = end;
 577
 578         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 579                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 580                         continue;
 581                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 582                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 583
 584                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 585                                 return 1;
 586                 }
 587         }
 588
 589         return 0;
 590 }
 591 #endif /* CONFIG_SMP */
 592
 593 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 594 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 595                                      struct paravirt_patch_site *end)
 596 {
 597         struct paravirt_patch_site *p;
 598         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 599
 600         if (noreplace_paravirt)
 601                 return;
 602
 603         for (p = start; p < end; p++) {
 604                 unsigned int used;
 605
 606                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 607                 /* prep the buffer with the original instructions */
 608                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 609                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 610                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 611
 612                 BUG_ON(used > p->len);
 613
 614                 /* Pad the rest with nops */
 615                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 616                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 617         }
 618 }
 619 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 620         __stop_parainstructions[];
 621 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 622
 623 void __init alternative_instructions(void)
 624 {
 625         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 626            that might execute the to be patched code.
 627            Other CPUs are not running. */
 628         stop_nmi();
 629
 630         /*
 631          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 632          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 633          * case we must do something about the corruption.
 634          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 635          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 636          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 637          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 638          * patching.
 639          */
 640
 641         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 642
 643         /* switch to patch-once-at-boottime-only mode and free the
 644          * tables in case we know the number of CPUs will never ever
 645          * change */
 646 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 647         if (num_possible_cpus() < 2)
 648                 smp_alt_once = 1;
 649 #endif
 650
 651 #ifdef CONFIG_SMP
 652         if (smp_alt_once) {
 653                 if (1 == num_possible_cpus()) {
 654                         printk(KERN_INFO "SMP alternatives: switching to UP code\n");
 655                         set_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 656                         set_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 657
 658                         alternatives_smp_unlock(__smp_locks, __smp_locks_end,
 659                                                 _text, _etext);
 660                 }
 661         } else {
 662                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 663                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 664                                             _text, _etext);
 665
 666                 /* Only switch to UP mode if we don't immediately boot others */
 667                 if (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)
 668                         alternatives_smp_switch(0);
 669         }
 670 #endif
 671         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 672
 673         if (smp_alt_once)
 674                 free_init_pages("SMP alternatives",
 675                                 (unsigned long)__smp_locks,
 676                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 677
 678         restart_nmi();
 679 }
 680
 681 /**
 682  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 683  * @addr: address to modify
 684  * @opcode: source of the copy
 685  * @len: length to copy
 686  *
 687  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 688  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 689  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 690  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 691  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 692  */
 693 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 694                                               size_t len)
 695 {
 696         unsigned long flags;
 697         local_irq_save(flags);
 698         memcpy(addr, opcode, len);
 699         sync_core();
 700         local_irq_restore(flags);
 701         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 702            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 703         return addr;
 704 }
 705
 706 /**
 707  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 708  * @addr: address to modify
 709  * @opcode: source of the copy
 710  * @len: length to copy
 711  *
 712  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 713  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 714  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 715  * page.
 716  *
 717  * Note: Must be called under text_mutex.
 718  */
 719 void *__kprobes text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 720 {
 721         unsigned long flags;
 722         char *vaddr;
 723         struct page *pages[2];
 724         int i;
 725
 726         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 727                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 728                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 729         } else {
 730                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 731                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 732                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 733         }
 734         BUG_ON(!pages[0]);
 735         local_irq_save(flags);
 736         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 737         if (pages[1])
 738                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 739         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 740         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 741         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 742         if (pages[1])
 743                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 744         local_flush_tlb();
 745         sync_core();
 746         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 747            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 748         for (i = 0; i < len; i++)
 749                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 750         local_irq_restore(flags);
 751         return addr;
 752 }
 753
 754 /*
 755  * Cross-modifying kernel text with stop_machine().
 756  * This code originally comes from immediate value.
 757  */
 758 static atomic_t stop_machine_first;
 759 static int wrote_text;
 760
 761 struct text_poke_params {
 762         struct text_poke_param *params;
 763         int nparams;
 764 };
 765
 766 static int __kprobes stop_machine_text_poke(void *data)
 767 {
 768         struct text_poke_params *tpp = data;
 769         struct text_poke_param *p;
 770         int i;
 771
 772         if (atomic_dec_and_test(&stop_machine_first)) {
 773                 for (i = 0; i < tpp->nparams; i++) {
 774                         p = &tpp->params[i];
 775                         text_poke(p->addr, p->opcode, p->len);
 776                 }
 777                 smp_wmb();      /* Make sure other cpus see that this has run */
 778                 wrote_text = 1;
 779         } else {
 780                 while (!wrote_text)
 781                         cpu_relax();
 782                 smp_mb();       /* Load wrote_text before following execution */
 783         }
 784
 785         for (i = 0; i < tpp->nparams; i++) {
 786                 p = &tpp->params[i];
 787                 flush_icache_range((unsigned long)p->addr,
 788                                    (unsigned long)p->addr + p->len);
 789         }
 790         /*
 791          * Intel Archiecture Software Developer's Manual section 7.1.3 specifies
 792          * that a core serializing instruction such as "cpuid" should be
 793          * executed on _each_ core before the new instruction is made visible.
 794          */
 795         sync_core();
 796         return 0;
 797 }
 798
 799 /**
 800  * text_poke_smp - Update instructions on a live kernel on SMP
 801  * @addr: address to modify
 802  * @opcode: source of the copy
 803  * @len: length to copy
 804  *
 805  * Modify multi-byte instruction by using stop_machine() on SMP. This allows
 806  * user to poke/set multi-byte text on SMP. Only non-NMI/MCE code modifying
 807  * should be allowed, since stop_machine() does _not_ protect code against
 808  * NMI and MCE.
 809  *
 810  * Note: Must be called under get_online_cpus() and text_mutex.
 811  */
 812 void *__kprobes text_poke_smp(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 813 {
 814         struct text_poke_params tpp;
 815         struct text_poke_param p;
 816
 817         p.addr = addr;
 818         p.opcode = opcode;
 819         p.len = len;
 820         tpp.params = &p;
 821         tpp.nparams = 1;
 822         atomic_set(&stop_machine_first, 1);
 823         wrote_text = 0;
 824         /* Use __stop_machine() because the caller already got online_cpus. */
 825         __stop_machine(stop_machine_text_poke, (void *)&tpp, cpu_online_mask);
 826         return addr;
 827 }
 828
 829 /**
 830  * text_poke_smp_batch - Update instructions on a live kernel on SMP
 831  * @params: an array of text_poke parameters
 832  * @n: the number of elements in params.
 833  *
 834  * Modify multi-byte instruction by using stop_machine() on SMP. Since the
 835  * stop_machine() is heavy task, it is better to aggregate text_poke requests
 836  * and do it once if possible.
 837  *
 838  * Note: Must be called under get_online_cpus() and text_mutex.
 839  */
 840 void __kprobes text_poke_smp_batch(struct text_poke_param *params, int n)
 841 {
 842         struct text_poke_params tpp = {.params = params, .nparams = n};
 843
 844         atomic_set(&stop_machine_first, 1);
 845         wrote_text = 0;
 846         __stop_machine(stop_machine_text_poke, (void *)&tpp, cpu_online_mask);
 847 }