LCOV - code coverage report
Current view: top level - arch/x86/kernel - alternative.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 265 383 69.2 %
Date: 2022-04-01 14:58:12 Functions: 19 29 65.5 %
Branches: 111 272 40.8 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : #define pr_fmt(fmt) "SMP alternatives: " fmt
       3                 :            : 
       4                 :            : #include <linux/module.h>
       5                 :            : #include <linux/sched.h>
       6                 :            : #include <linux/mutex.h>
       7                 :            : #include <linux/list.h>
       8                 :            : #include <linux/stringify.h>
       9                 :            : #include <linux/mm.h>
      10                 :            : #include <linux/vmalloc.h>
      11                 :            : #include <linux/memory.h>
      12                 :            : #include <linux/stop_machine.h>
      13                 :            : #include <linux/slab.h>
      14                 :            : #include <linux/kdebug.h>
      15                 :            : #include <linux/kprobes.h>
      16                 :            : #include <linux/mmu_context.h>
      17                 :            : #include <linux/bsearch.h>
      18                 :            : #include <asm/text-patching.h>
      19                 :            : #include <asm/alternative.h>
      20                 :            : #include <asm/sections.h>
      21                 :            : #include <asm/pgtable.h>
      22                 :            : #include <asm/mce.h>
      23                 :            : #include <asm/nmi.h>
      24                 :            : #include <asm/cacheflush.h>
      25                 :            : #include <asm/tlbflush.h>
      26                 :            : #include <asm/insn.h>
      27                 :            : #include <asm/io.h>
      28                 :            : #include <asm/fixmap.h>
      29                 :            : 
      30                 :            : int __read_mostly alternatives_patched;
      31                 :            : 
      32                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(alternatives_patched);
      33                 :            : 
      34                 :            : #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
      35                 :            : 
      36                 :            : static int __initdata_or_module debug_alternative;
      37                 :            : 
      38                 :          0 : static int __init debug_alt(char *str)
      39                 :            : {
      40                 :          0 :         debug_alternative = 1;
      41                 :          0 :         return 1;
      42                 :            : }
      43                 :            : __setup("debug-alternative", debug_alt);
      44                 :            : 
      45                 :            : static int noreplace_smp;
      46                 :            : 
      47                 :          0 : static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
      48                 :            : {
      49                 :          0 :         noreplace_smp = 1;
      50                 :          0 :         return 1;
      51                 :            : }
      52                 :            : __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
      53                 :            : 
      54                 :            : #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
      55                 :            : do {                                                                    \
      56                 :            :         if (debug_alternative)                                          \
      57                 :            :                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);       \
      58                 :            : } while (0)
      59                 :            : 
      60                 :            : #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
      61                 :            : do {                                                                    \
      62                 :            :         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
      63                 :            :                 int j;                                                  \
      64                 :            :                                                                         \
      65                 :            :                 if (!(len))                                             \
      66                 :            :                         break;                                          \
      67                 :            :                                                                         \
      68                 :            :                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
      69                 :            :                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                              \
      70                 :            :                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);          \
      71                 :            :                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                 \
      72                 :            :         }                                                               \
      73                 :            : } while (0)
      74                 :            : 
      75                 :            : /*
      76                 :            :  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
      77                 :            :  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
      78                 :            :  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
      79                 :            :  * nops preceding the one we are after.
      80                 :            :  *
      81                 :            :  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
      82                 :            :  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
      83                 :            :  */
      84                 :            : #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
      85                 :            : static const unsigned char intelnops[] =
      86                 :            : {
      87                 :            :         GENERIC_NOP1,
      88                 :            :         GENERIC_NOP2,
      89                 :            :         GENERIC_NOP3,
      90                 :            :         GENERIC_NOP4,
      91                 :            :         GENERIC_NOP5,
      92                 :            :         GENERIC_NOP6,
      93                 :            :         GENERIC_NOP7,
      94                 :            :         GENERIC_NOP8,
      95                 :            :         GENERIC_NOP5_ATOMIC
      96                 :            : };
      97                 :            : static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
      98                 :            : {
      99                 :            :         NULL,
     100                 :            :         intelnops,
     101                 :            :         intelnops + 1,
     102                 :            :         intelnops + 1 + 2,
     103                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3,
     104                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
     105                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
     106                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
     107                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
     108                 :            :         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
     109                 :            : };
     110                 :            : #endif
     111                 :            : 
     112                 :            : #ifdef K8_NOP1
     113                 :            : static const unsigned char k8nops[] =
     114                 :            : {
     115                 :            :         K8_NOP1,
     116                 :            :         K8_NOP2,
     117                 :            :         K8_NOP3,
     118                 :            :         K8_NOP4,
     119                 :            :         K8_NOP5,
     120                 :            :         K8_NOP6,
     121                 :            :         K8_NOP7,
     122                 :            :         K8_NOP8,
     123                 :            :         K8_NOP5_ATOMIC
     124                 :            : };
     125                 :            : static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
     126                 :            : {
     127                 :            :         NULL,
     128                 :            :         k8nops,
     129                 :            :         k8nops + 1,
     130                 :            :         k8nops + 1 + 2,
     131                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3,
     132                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
     133                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
     134                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
     135                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
     136                 :            :         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
     137                 :            : };
     138                 :            : #endif
     139                 :            : 
     140                 :            : #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
     141                 :            : static const unsigned char k7nops[] =
     142                 :            : {
     143                 :            :         K7_NOP1,
     144                 :            :         K7_NOP2,
     145                 :            :         K7_NOP3,
     146                 :            :         K7_NOP4,
     147                 :            :         K7_NOP5,
     148                 :            :         K7_NOP6,
     149                 :            :         K7_NOP7,
     150                 :            :         K7_NOP8,
     151                 :            :         K7_NOP5_ATOMIC
     152                 :            : };
     153                 :            : static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
     154                 :            : {
     155                 :            :         NULL,
     156                 :            :         k7nops,
     157                 :            :         k7nops + 1,
     158                 :            :         k7nops + 1 + 2,
     159                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3,
     160                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
     161                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
     162                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
     163                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
     164                 :            :         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
     165                 :            : };
     166                 :            : #endif
     167                 :            : 
     168                 :            : #ifdef P6_NOP1
     169                 :            : static const unsigned char p6nops[] =
     170                 :            : {
     171                 :            :         P6_NOP1,
     172                 :            :         P6_NOP2,
     173                 :            :         P6_NOP3,
     174                 :            :         P6_NOP4,
     175                 :            :         P6_NOP5,
     176                 :            :         P6_NOP6,
     177                 :            :         P6_NOP7,
     178                 :            :         P6_NOP8,
     179                 :            :         P6_NOP5_ATOMIC
     180                 :            : };
     181                 :            : static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
     182                 :            : {
     183                 :            :         NULL,
     184                 :            :         p6nops,
     185                 :            :         p6nops + 1,
     186                 :            :         p6nops + 1 + 2,
     187                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3,
     188                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
     189                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
     190                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
     191                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
     192                 :            :         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
     193                 :            : };
     194                 :            : #endif
     195                 :            : 
     196                 :            : /* Initialize these to a safe default */
     197                 :            : #ifdef CONFIG_X86_64
     198                 :            : const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
     199                 :            : #else
     200                 :            : const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
     201                 :            : #endif
     202                 :            : 
     203                 :          3 : void __init arch_init_ideal_nops(void)
     204                 :            : {
     205   [ -  -  +  - ]:          3 :         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
     206                 :          0 :         case X86_VENDOR_INTEL:
     207                 :            :                 /*
     208                 :            :                  * Due to a decoder implementation quirk, some
     209                 :            :                  * specific Intel CPUs actually perform better with
     210                 :            :                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
     211                 :            :                  */
     212         [ #  # ]:          0 :                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
     213   [ #  #  #  # ]:          0 :                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
     214         [ #  # ]:          0 :                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
     215         [ #  # ]:          0 :                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
     216         [ #  # ]:          0 :                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
     217                 :            :                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
     218                 :          0 :                         ideal_nops = k8_nops;
     219                 :          0 :                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
     220                 :          0 :                            ideal_nops = p6_nops;
     221                 :            :                 } else {
     222                 :            : #ifdef CONFIG_X86_64
     223                 :            :                         ideal_nops = k8_nops;
     224                 :            : #else
     225                 :            :                         ideal_nops = intel_nops;
     226                 :            : #endif
     227                 :            :                 }
     228                 :            :                 break;
     229                 :            : 
     230                 :          0 :         case X86_VENDOR_HYGON:
     231                 :          0 :                 ideal_nops = p6_nops;
     232                 :          0 :                 return;
     233                 :            : 
     234                 :          3 :         case X86_VENDOR_AMD:
     235         [ -  + ]:          3 :                 if (boot_cpu_data.x86 > 0xf) {
     236                 :          0 :                         ideal_nops = p6_nops;
     237                 :          0 :                         return;
     238                 :            :                 }
     239                 :            : 
     240                 :            :                 /* fall through */
     241                 :            : 
     242                 :            :         default:
     243                 :            : #ifdef CONFIG_X86_64
     244                 :          3 :                 ideal_nops = k8_nops;
     245                 :            : #else
     246                 :            :                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
     247                 :            :                         ideal_nops = k8_nops;
     248                 :            :                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
     249                 :            :                         ideal_nops = k7_nops;
     250                 :            :                 else
     251                 :            :                         ideal_nops = intel_nops;
     252                 :            : #endif
     253                 :            :         }
     254                 :            : }
     255                 :            : 
     256                 :            : /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
     257                 :       2877 : static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
     258                 :            : {
     259         [ +  + ]:       5811 :         while (len > 0) {
     260                 :       2934 :                 unsigned int noplen = len;
     261                 :       2934 :                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
     262                 :            :                         noplen = ASM_NOP_MAX;
     263                 :       2934 :                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
     264                 :       2934 :                 insns += noplen;
     265                 :       2934 :                 len -= noplen;
     266                 :            :         }
     267                 :       2877 : }
     268                 :            : 
     269                 :            : extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
     270                 :            : extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
     271                 :            : void text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
     272                 :            : 
     273                 :            : /*
     274                 :            :  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
     275                 :            :  */
     276                 :       2067 : static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
     277                 :            : {
     278                 :       2067 :         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
     279                 :            : }
     280                 :            : 
     281                 :            : static void __init_or_module
     282                 :            : recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insn_buff)
     283                 :            : {
     284                 :            :         u8 *next_rip, *tgt_rip;
     285                 :            :         s32 n_dspl, o_dspl;
     286                 :            :         int repl_len;
     287                 :            : 
     288                 :            :         if (a->replacementlen != 5)
     289                 :            :                 return;
     290                 :            : 
     291                 :            :         o_dspl = *(s32 *)(insn_buff + 1);
     292                 :            : 
     293                 :            :         /* next_rip of the replacement JMP */
     294                 :            :         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
     295                 :            :         /* target rip of the replacement JMP */
     296                 :            :         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
     297                 :            :         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
     298                 :            : 
     299                 :            :         DPRINTK("target RIP: %px, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
     300                 :            : 
     301                 :            :         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
     302                 :            :                 if (n_dspl - 2 <= 127)
     303                 :            :                         goto two_byte_jmp;
     304                 :            :                 else
     305                 :            :                         goto five_byte_jmp;
     306                 :            :         /* negative offset */
     307                 :            :         } else {
     308                 :            :                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
     309                 :            :                         goto two_byte_jmp;
     310                 :            :                 else
     311                 :            :                         goto five_byte_jmp;
     312                 :            :         }
     313                 :            : 
     314                 :            : two_byte_jmp:
     315                 :            :         n_dspl -= 2;
     316                 :            : 
     317                 :            :         insn_buff[0] = 0xeb;
     318                 :            :         insn_buff[1] = (s8)n_dspl;
     319                 :            :         add_nops(insn_buff + 2, 3);
     320                 :            : 
     321                 :            :         repl_len = 2;
     322                 :            :         goto done;
     323                 :            : 
     324                 :            : five_byte_jmp:
     325                 :            :         n_dspl -= 5;
     326                 :            : 
     327                 :            :         insn_buff[0] = 0xe9;
     328                 :            :         *(s32 *)&insn_buff[1] = n_dspl;
     329                 :            : 
     330                 :            :         repl_len = 5;
     331                 :            : 
     332                 :            : done:
     333                 :            : 
     334                 :            :         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
     335                 :            :                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
     336                 :            : }
     337                 :            : 
     338                 :            : /*
     339                 :            :  * "noinline" to cause control flow change and thus invalidate I$ and
     340                 :            :  * cause refetch after modification.
     341                 :            :  */
     342                 :            : static void __init_or_module noinline optimize_nops(struct alt_instr *a, u8 *instr)
     343                 :            : {
     344                 :            :         unsigned long flags;
     345                 :            :         int i;
     346                 :            : 
     347                 :            :         for (i = 0; i < a->padlen; i++) {
     348                 :            :                 if (instr[i] != 0x90)
     349                 :            :                         return;
     350                 :            :         }
     351                 :            : 
     352                 :            :         local_irq_save(flags);
     353                 :            :         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
     354                 :            :         local_irq_restore(flags);
     355                 :            : 
     356                 :            :         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%px: [%d:%d) optimized NOPs: ",
     357                 :            :                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
     358                 :            : }
     359                 :            : 
     360                 :            : /*
     361                 :            :  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
     362                 :            :  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
     363                 :            :  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
     364                 :            :  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
     365                 :            :  * features by hand.
     366                 :            :  *
     367                 :            :  * Marked "noinline" to cause control flow change and thus insn cache
     368                 :            :  * to refetch changed I$ lines.
     369                 :            :  */
     370                 :          9 : void __init_or_module noinline apply_alternatives(struct alt_instr *start,
     371                 :            :                                                   struct alt_instr *end)
     372                 :            : {
     373                 :          9 :         struct alt_instr *a;
     374                 :          9 :         u8 *instr, *replacement;
     375                 :          9 :         u8 insn_buff[MAX_PATCH_LEN];
     376                 :            : 
     377         [ -  + ]:          9 :         DPRINTK("alt table %px, -> %px", start, end);
     378                 :            :         /*
     379                 :            :          * The scan order should be from start to end. A later scanned
     380                 :            :          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
     381                 :            :          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
     382                 :            :          * patch code.
     383                 :            :          *
     384                 :            :          * So be careful if you want to change the scan order to any other
     385                 :            :          * order.
     386                 :            :          */
     387         [ +  + ]:       7281 :         for (a = start; a < end; a++) {
     388                 :       7272 :                 int insn_buff_sz = 0;
     389                 :            : 
     390                 :       7272 :                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
     391                 :       7272 :                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
     392         [ -  + ]:       7272 :                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insn_buff));
     393         [ -  + ]:       7272 :                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
     394   [ -  +  -  -  :       7272 :                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
             +  -  +  + ]
     395         [ +  + ]:       5178 :                         if (a->padlen > 1)
     396                 :       2184 :                                 optimize_nops(a, instr);
     397                 :            : 
     398                 :       5178 :                         continue;
     399                 :            :                 }
     400                 :            : 
     401         [ -  + ]:       2094 :                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%pS (%px) len: %d), repl: (%px, len: %d), pad: %d",
     402                 :            :                         a->cpuid >> 5,
     403                 :            :                         a->cpuid & 0x1f,
     404                 :            :                         instr, instr, a->instrlen,
     405                 :            :                         replacement, a->replacementlen, a->padlen);
     406                 :            : 
     407   [ -  +  -  -  :       2094 :                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%px: old_insn: ", instr);
                   -  - ]
     408   [ -  +  -  -  :       2094 :                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%px: rpl_insn: ", replacement);
                   -  - ]
     409                 :            : 
     410                 :       2094 :                 memcpy(insn_buff, replacement, a->replacementlen);
     411                 :       2094 :                 insn_buff_sz = a->replacementlen;
     412                 :            : 
     413                 :            :                 /*
     414                 :            :                  * 0xe8 is a relative jump; fix the offset.
     415                 :            :                  *
     416                 :            :                  * Instruction length is checked before the opcode to avoid
     417                 :            :                  * accessing uninitialized bytes for zero-length replacements.
     418                 :            :                  */
     419   [ +  +  -  + ]:       2094 :                 if (a->replacementlen == 5 && *insn_buff == 0xe8) {
     420                 :          0 :                         *(s32 *)(insn_buff + 1) += replacement - instr;
     421         [ #  # ]:          0 :                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
     422                 :            :                                 *(s32 *)(insn_buff + 1),
     423                 :            :                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insn_buff + 1) + 5);
     424                 :            :                 }
     425                 :            : 
     426   [ +  +  +  + ]:       2094 :                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
     427                 :       1527 :                         recompute_jump(a, instr, replacement, insn_buff);
     428                 :            : 
     429         [ +  + ]:       2094 :                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
     430                 :         78 :                         add_nops(insn_buff + a->replacementlen,
     431                 :         78 :                                  a->instrlen - a->replacementlen);
     432                 :         78 :                         insn_buff_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
     433                 :            :                 }
     434   [ -  +  -  -  :       2094 :                 DUMP_BYTES(insn_buff, insn_buff_sz, "%px: final_insn: ", instr);
                   -  - ]
     435                 :            : 
     436                 :       2094 :                 text_poke_early(instr, insn_buff, insn_buff_sz);
     437                 :            :         }
     438                 :          9 : }
     439                 :            : 
     440                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     441                 :          0 : static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
     442                 :            :                                   u8 *text, u8 *text_end)
     443                 :            : {
     444                 :          0 :         const s32 *poff;
     445                 :            : 
     446         [ #  # ]:          0 :         for (poff = start; poff < end; poff++) {
     447                 :          0 :                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
     448                 :            : 
     449   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
     450                 :          0 :                         continue;
     451                 :            :                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
     452         [ #  # ]:          0 :                 if (*ptr == 0x3e)
     453                 :          0 :                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
     454                 :            :         }
     455                 :          0 : }
     456                 :            : 
     457                 :          9 : static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
     458                 :            :                                     u8 *text, u8 *text_end)
     459                 :            : {
     460                 :          9 :         const s32 *poff;
     461                 :            : 
     462         [ +  + ]:      30798 :         for (poff = start; poff < end; poff++) {
     463                 :      30789 :                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
     464                 :            : 
     465   [ +  +  +  + ]:      30789 :                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
     466                 :       1473 :                         continue;
     467                 :            :                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
     468         [ +  - ]:      29316 :                 if (*ptr == 0xf0)
     469                 :      29316 :                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
     470                 :            :         }
     471                 :          9 : }
     472                 :            : 
     473                 :            : struct smp_alt_module {
     474                 :            :         /* what is this ??? */
     475                 :            :         struct module   *mod;
     476                 :            :         char            *name;
     477                 :            : 
     478                 :            :         /* ptrs to lock prefixes */
     479                 :            :         const s32       *locks;
     480                 :            :         const s32       *locks_end;
     481                 :            : 
     482                 :            :         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
     483                 :            :         u8              *text;
     484                 :            :         u8              *text_end;
     485                 :            : 
     486                 :            :         struct list_head next;
     487                 :            : };
     488                 :            : static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
     489                 :            : static bool uniproc_patched = false;    /* protected by text_mutex */
     490                 :            : 
     491                 :          9 : void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
     492                 :            :                                                   char *name,
     493                 :            :                                                   void *locks, void *locks_end,
     494                 :            :                                                   void *text,  void *text_end)
     495                 :            : {
     496                 :          9 :         struct smp_alt_module *smp;
     497                 :            : 
     498                 :          9 :         mutex_lock(&text_mutex);
     499         [ -  + ]:          9 :         if (!uniproc_patched)
     500                 :          0 :                 goto unlock;
     501                 :            : 
     502         [ +  - ]:          9 :         if (num_possible_cpus() == 1)
     503                 :            :                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
     504                 :          9 :                 goto smp_unlock;
     505                 :            : 
     506                 :          0 :         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
     507         [ #  # ]:          0 :         if (NULL == smp)
     508                 :            :                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
     509                 :          0 :                 goto unlock;
     510                 :            : 
     511                 :          0 :         smp->mod     = mod;
     512                 :          0 :         smp->name    = name;
     513                 :          0 :         smp->locks   = locks;
     514                 :          0 :         smp->locks_end       = locks_end;
     515                 :          0 :         smp->text    = text;
     516                 :          0 :         smp->text_end        = text_end;
     517         [ #  # ]:          0 :         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
     518                 :            :                 smp->locks, smp->locks_end,
     519                 :            :                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
     520                 :            : 
     521                 :          0 :         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
     522                 :          9 : smp_unlock:
     523                 :          9 :         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
     524                 :          9 : unlock:
     525                 :          9 :         mutex_unlock(&text_mutex);
     526                 :          9 : }
     527                 :            : 
     528                 :          0 : void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
     529                 :            : {
     530                 :          0 :         struct smp_alt_module *item;
     531                 :            : 
     532                 :          0 :         mutex_lock(&text_mutex);
     533         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
     534         [ #  # ]:          0 :                 if (mod != item->mod)
     535                 :          0 :                         continue;
     536                 :          0 :                 list_del(&item->next);
     537                 :          0 :                 kfree(item);
     538                 :          0 :                 break;
     539                 :            :         }
     540                 :          0 :         mutex_unlock(&text_mutex);
     541                 :          0 : }
     542                 :            : 
     543                 :          0 : void alternatives_enable_smp(void)
     544                 :            : {
     545                 :          0 :         struct smp_alt_module *mod;
     546                 :            : 
     547                 :            :         /* Why bother if there are no other CPUs? */
     548         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
     549                 :            : 
     550                 :          0 :         mutex_lock(&text_mutex);
     551                 :            : 
     552         [ #  # ]:          0 :         if (uniproc_patched) {
     553                 :          0 :                 pr_info("switching to SMP code\n");
     554         [ #  # ]:          0 :                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
     555                 :          0 :                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
     556                 :          0 :                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
     557         [ #  # ]:          0 :                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
     558                 :          0 :                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
     559                 :            :                                               mod->text, mod->text_end);
     560                 :          0 :                 uniproc_patched = false;
     561                 :            :         }
     562                 :          0 :         mutex_unlock(&text_mutex);
     563                 :          0 : }
     564                 :            : 
     565                 :            : /*
     566                 :            :  * Return 1 if the address range is reserved for SMP-alternatives.
     567                 :            :  * Must hold text_mutex.
     568                 :            :  */
     569                 :          0 : int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
     570                 :            : {
     571                 :          0 :         struct smp_alt_module *mod;
     572                 :          0 :         const s32 *poff;
     573                 :          0 :         u8 *text_start = start;
     574                 :          0 :         u8 *text_end = end;
     575                 :            : 
     576                 :          0 :         lockdep_assert_held(&text_mutex);
     577                 :            : 
     578         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
     579   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
     580                 :          0 :                         continue;
     581         [ #  # ]:          0 :                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
     582                 :          0 :                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
     583                 :            : 
     584         [ #  # ]:          0 :                         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                 :          3 : void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
     595                 :            :                                      struct paravirt_patch_site *end)
     596                 :            : {
     597                 :          3 :         struct paravirt_patch_site *p;
     598                 :          3 :         char insn_buff[MAX_PATCH_LEN];
     599                 :            : 
     600         [ +  + ]:        105 :         for (p = start; p < end; p++) {
     601                 :        102 :                 unsigned int used;
     602                 :            : 
     603         [ -  + ]:        102 :                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
     604                 :            :                 /* prep the buffer with the original instructions */
     605                 :        102 :                 memcpy(insn_buff, p->instr, p->len);
     606                 :        102 :                 used = pv_ops.init.patch(p->type, insn_buff, (unsigned long)p->instr, p->len);
     607                 :            : 
     608         [ -  + ]:        102 :                 BUG_ON(used > p->len);
     609                 :            : 
     610                 :            :                 /* Pad the rest with nops */
     611                 :        102 :                 add_nops(insn_buff + used, p->len - used);
     612                 :        102 :                 text_poke_early(p->instr, insn_buff, p->len);
     613                 :            :         }
     614                 :          3 : }
     615                 :            : extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
     616                 :            :         __stop_parainstructions[];
     617                 :            : #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
     618                 :            : 
     619                 :            : /*
     620                 :            :  * Self-test for the INT3 based CALL emulation code.
     621                 :            :  *
     622                 :            :  * This exercises int3_emulate_call() to make sure INT3 pt_regs are set up
     623                 :            :  * properly and that there is a stack gap between the INT3 frame and the
     624                 :            :  * previous context. Without this gap doing a virtual PUSH on the interrupted
     625                 :            :  * stack would corrupt the INT3 IRET frame.
     626                 :            :  *
     627                 :            :  * See entry_{32,64}.S for more details.
     628                 :            :  */
     629                 :            : 
     630                 :            : /*
     631                 :            :  * We define the int3_magic() function in assembly to control the calling
     632                 :            :  * convention such that we can 'call' it from assembly.
     633                 :            :  */
     634                 :            : 
     635                 :            : extern void int3_magic(unsigned int *ptr); /* defined in asm */
     636                 :            : 
     637                 :            : asm (
     638                 :            : "  .pushsection    .init.text, \"ax\", @progbits\n"
     639                 :            : "  .type           int3_magic, @function\n"
     640                 :            : "int3_magic:\n"
     641                 :            : "  movl    $1, (%" _ASM_ARG1 ")\n"
     642                 :            : "  ret\n"
     643                 :            : "  .size           int3_magic, .-int3_magic\n"
     644                 :            : "  .popsection\n"
     645                 :            : );
     646                 :            : 
     647                 :            : extern __initdata unsigned long int3_selftest_ip; /* defined in asm below */
     648                 :            : 
     649                 :            : static int __init
     650                 :          3 : int3_exception_notify(struct notifier_block *self, unsigned long val, void *data)
     651                 :            : {
     652                 :          3 :         struct die_args *args = data;
     653                 :          3 :         struct pt_regs *regs = args->regs;
     654                 :            : 
     655   [ +  -  +  - ]:          3 :         if (!regs || user_mode(regs))
     656                 :            :                 return NOTIFY_DONE;
     657                 :            : 
     658         [ +  - ]:          3 :         if (val != DIE_INT3)
     659                 :            :                 return NOTIFY_DONE;
     660                 :            : 
     661         [ +  - ]:          3 :         if (regs->ip - INT3_INSN_SIZE != int3_selftest_ip)
     662                 :            :                 return NOTIFY_DONE;
     663                 :            : 
     664                 :          3 :         int3_emulate_call(regs, (unsigned long)&int3_magic);
     665                 :          3 :         return NOTIFY_STOP;
     666                 :            : }
     667                 :            : 
     668                 :          3 : static void __init int3_selftest(void)
     669                 :            : {
     670                 :          3 :         static __initdata struct notifier_block int3_exception_nb = {
     671                 :            :                 .notifier_call  = int3_exception_notify,
     672                 :            :                 .priority       = INT_MAX-1, /* last */
     673                 :            :         };
     674                 :          3 :         unsigned int val = 0;
     675                 :            : 
     676         [ -  + ]:          3 :         BUG_ON(register_die_notifier(&int3_exception_nb));
     677                 :            : 
     678                 :            :         /*
     679                 :            :          * Basically: int3_magic(&val); but really complicated :-)
     680                 :            :          *
     681                 :            :          * Stick the address of the INT3 instruction into int3_selftest_ip,
     682                 :            :          * then trigger the INT3, padded with NOPs to match a CALL instruction
     683                 :            :          * length.
     684                 :            :          */
     685                 :          3 :         asm volatile ("1: int3; nop; nop; nop; nop\n\t"
     686                 :            :                       ".pushsection .init.data,\"aw\"\n\t"
     687                 :            :                       ".align " __ASM_SEL(4, 8) "\n\t"
     688                 :            :                       ".type int3_selftest_ip, @object\n\t"
     689                 :            :                       ".size int3_selftest_ip, " __ASM_SEL(4, 8) "\n\t"
     690                 :            :                       "int3_selftest_ip:\n\t"
     691                 :            :                       __ASM_SEL(.long, .quad) " 1b\n\t"
     692                 :            :                       ".popsection\n\t"
     693                 :            :                       : ASM_CALL_CONSTRAINT
     694                 :            :                       : __ASM_SEL_RAW(a, D) (&val)
     695                 :            :                       : "memory");
     696                 :            : 
     697         [ -  + ]:          3 :         BUG_ON(val != 1);
     698                 :            : 
     699                 :          3 :         unregister_die_notifier(&int3_exception_nb);
     700                 :          3 : }
     701                 :            : 
     702                 :          3 : void __init alternative_instructions(void)
     703                 :            : {
     704                 :          3 :         int3_selftest();
     705                 :            : 
     706                 :            :         /*
     707                 :            :          * The patching is not fully atomic, so try to avoid local
     708                 :            :          * interruptions that might execute the to be patched code.
     709                 :            :          * Other CPUs are not running.
     710                 :            :          */
     711                 :          3 :         stop_nmi();
     712                 :            : 
     713                 :            :         /*
     714                 :            :          * Don't stop machine check exceptions while patching.
     715                 :            :          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
     716                 :            :          * case we must do something about the corruption.
     717                 :            :          * Ignoring it is worse than an unlikely patching race.
     718                 :            :          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
     719                 :            :          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
     720                 :            :          * expect a machine check to cause undue problems during to code
     721                 :            :          * patching.
     722                 :            :          */
     723                 :            : 
     724                 :          3 :         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
     725                 :            : 
     726                 :            : #ifdef CONFIG_SMP
     727                 :            :         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
     728   [ +  -  -  +  :          3 :         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
                   -  - ]
     729                 :          3 :                 uniproc_patched = true;
     730                 :          3 :                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
     731                 :            :                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
     732                 :            :                                             _text, _etext);
     733                 :            :         }
     734                 :            : 
     735   [ +  -  +  - ]:          3 :         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1) {
     736                 :          3 :                 free_init_pages("SMP alternatives",
     737                 :            :                                 (unsigned long)__smp_locks,
     738                 :            :                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
     739                 :            :         }
     740                 :            : #endif
     741                 :            : 
     742                 :          3 :         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
     743                 :            : 
     744                 :          3 :         restart_nmi();
     745                 :          3 :         alternatives_patched = 1;
     746                 :          3 : }
     747                 :            : 
     748                 :            : /**
     749                 :            :  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
     750                 :            :  * @addr: address to modify
     751                 :            :  * @opcode: source of the copy
     752                 :            :  * @len: length to copy
     753                 :            :  *
     754                 :            :  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
     755                 :            :  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
     756                 :            :  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
     757                 :            :  * instructions. And on the local CPU you need to be protected against NMI or
     758                 :            :  * MCE handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
     759                 :            :  */
     760                 :      10527 : void __init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
     761                 :            :                                       size_t len)
     762                 :            : {
     763                 :      10527 :         unsigned long flags;
     764                 :            : 
     765   [ +  -  -  + ]:      21054 :         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NX) &&
     766                 :      10527 :             is_module_text_address((unsigned long)addr)) {
     767                 :            :                 /*
     768                 :            :                  * Modules text is marked initially as non-executable, so the
     769                 :            :                  * code cannot be running and speculative code-fetches are
     770                 :            :                  * prevented. Just change the code.
     771                 :            :                  */
     772                 :          0 :                 memcpy(addr, opcode, len);
     773                 :            :         } else {
     774                 :      10527 :                 local_irq_save(flags);
     775                 :      10527 :                 memcpy(addr, opcode, len);
     776                 :      10527 :                 local_irq_restore(flags);
     777                 :      10527 :                 sync_core();
     778                 :            : 
     779                 :            :                 /*
     780                 :            :                  * Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
     781                 :            :                  * that causes hangs on some VIA CPUs.
     782                 :            :                  */
     783                 :            :         }
     784                 :      10527 : }
     785                 :            : 
     786                 :            : __ro_after_init struct mm_struct *poking_mm;
     787                 :            : __ro_after_init unsigned long poking_addr;
     788                 :            : 
     789                 :      29811 : static void *__text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
     790                 :            : {
     791                 :      29811 :         bool cross_page_boundary = offset_in_page(addr) + len > PAGE_SIZE;
     792                 :      29811 :         struct page *pages[2] = {NULL};
     793                 :      29811 :         temp_mm_state_t prev;
     794                 :      29811 :         unsigned long flags;
     795                 :      29811 :         pte_t pte, *ptep;
     796                 :      29811 :         spinlock_t *ptl;
     797                 :      29811 :         pgprot_t pgprot;
     798                 :            : 
     799                 :            :         /*
     800                 :            :          * While boot memory allocator is running we cannot use struct pages as
     801                 :            :          * they are not yet initialized. There is no way to recover.
     802                 :            :          */
     803         [ -  + ]:      29811 :         BUG_ON(!after_bootmem);
     804                 :            : 
     805         [ +  + ]:      29811 :         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
     806                 :         69 :                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
     807         [ -  + ]:         69 :                 if (cross_page_boundary)
     808                 :          0 :                         pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
     809                 :            :         } else {
     810         [ -  + ]:      29742 :                 pages[0] = virt_to_page(addr);
     811         [ -  + ]:      29742 :                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
     812         [ -  + ]:      29742 :                 if (cross_page_boundary)
     813         [ #  # ]:          0 :                         pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
     814                 :            :         }
     815                 :            :         /*
     816                 :            :          * If something went wrong, crash and burn since recovery paths are not
     817                 :            :          * implemented.
     818                 :            :          */
     819   [ +  -  -  +  :      29811 :         BUG_ON(!pages[0] || (cross_page_boundary && !pages[1]));
                   -  - ]
     820                 :            : 
     821                 :      29811 :         local_irq_save(flags);
     822                 :            : 
     823                 :            :         /*
     824                 :            :          * Map the page without the global bit, as TLB flushing is done with
     825                 :            :          * flush_tlb_mm_range(), which is intended for non-global PTEs.
     826                 :            :          */
     827                 :      29811 :         pgprot = __pgprot(pgprot_val(PAGE_KERNEL) & ~_PAGE_GLOBAL);
     828                 :            : 
     829                 :            :         /*
     830                 :            :          * The lock is not really needed, but this allows to avoid open-coding.
     831                 :            :          */
     832                 :      29811 :         ptep = get_locked_pte(poking_mm, poking_addr, &ptl);
     833                 :            : 
     834                 :            :         /*
     835                 :            :          * This must not fail; preallocated in poking_init().
     836                 :            :          */
     837                 :      29811 :         VM_BUG_ON(!ptep);
     838                 :            : 
     839         [ +  - ]:      29811 :         pte = mk_pte(pages[0], pgprot);
     840         [ -  + ]:      29811 :         set_pte_at(poking_mm, poking_addr, ptep, pte);
     841                 :            : 
     842         [ -  + ]:      29811 :         if (cross_page_boundary) {
     843         [ #  # ]:          0 :                 pte = mk_pte(pages[1], pgprot);
     844                 :          0 :                 set_pte_at(poking_mm, poking_addr + PAGE_SIZE, ptep + 1, pte);
     845                 :            :         }
     846                 :            : 
     847                 :            :         /*
     848                 :            :          * Loading the temporary mm behaves as a compiler barrier, which
     849                 :            :          * guarantees that the PTE will be set at the time memcpy() is done.
     850                 :            :          */
     851                 :      29811 :         prev = use_temporary_mm(poking_mm);
     852                 :            : 
     853                 :      29811 :         kasan_disable_current();
     854                 :      29811 :         memcpy((u8 *)poking_addr + offset_in_page(addr), opcode, len);
     855                 :      29811 :         kasan_enable_current();
     856                 :            : 
     857                 :            :         /*
     858                 :            :          * Ensure that the PTE is only cleared after the instructions of memcpy
     859                 :            :          * were issued by using a compiler barrier.
     860                 :            :          */
     861                 :      29811 :         barrier();
     862                 :            : 
     863         [ -  + ]:      29811 :         pte_clear(poking_mm, poking_addr, ptep);
     864         [ -  + ]:      29811 :         if (cross_page_boundary)
     865                 :          0 :                 pte_clear(poking_mm, poking_addr + PAGE_SIZE, ptep + 1);
     866                 :            : 
     867                 :            :         /*
     868                 :            :          * Loading the previous page-table hierarchy requires a serializing
     869                 :            :          * instruction that already allows the core to see the updated version.
     870                 :            :          * Xen-PV is assumed to serialize execution in a similar manner.
     871                 :            :          */
     872                 :      29811 :         unuse_temporary_mm(prev);
     873                 :            : 
     874                 :            :         /*
     875                 :            :          * Flushing the TLB might involve IPIs, which would require enabled
     876                 :            :          * IRQs, but not if the mm is not used, as it is in this point.
     877                 :            :          */
     878                 :      29811 :         flush_tlb_mm_range(poking_mm, poking_addr, poking_addr +
     879         [ +  - ]:      29811 :                            (cross_page_boundary ? 2 : 1) * PAGE_SIZE,
     880                 :            :                            PAGE_SHIFT, false);
     881                 :            : 
     882                 :            :         /*
     883                 :            :          * If the text does not match what we just wrote then something is
     884                 :            :          * fundamentally screwy; there's nothing we can really do about that.
     885                 :            :          */
     886         [ -  + ]:      29811 :         BUG_ON(memcmp(addr, opcode, len));
     887                 :            : 
     888                 :      29811 :         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
     889                 :      29811 :         local_irq_restore(flags);
     890                 :      29811 :         return addr;
     891                 :            : }
     892                 :            : 
     893                 :            : /**
     894                 :            :  * text_poke - Update instructions on a live kernel
     895                 :            :  * @addr: address to modify
     896                 :            :  * @opcode: source of the copy
     897                 :            :  * @len: length to copy
     898                 :            :  *
     899                 :            :  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
     900                 :            :  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
     901                 :            :  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
     902                 :            :  * page.
     903                 :            :  *
     904                 :            :  * Note that the caller must ensure that if the modified code is part of a
     905                 :            :  * module, the module would not be removed during poking. This can be achieved
     906                 :            :  * by registering a module notifier, and ordering module removal and patching
     907                 :            :  * trough a mutex.
     908                 :            :  */
     909                 :      29811 : void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
     910                 :            : {
     911                 :      29811 :         lockdep_assert_held(&text_mutex);
     912                 :            : 
     913                 :      29316 :         return __text_poke(addr, opcode, len);
     914                 :            : }
     915                 :            : 
     916                 :            : /**
     917                 :            :  * text_poke_kgdb - Update instructions on a live kernel by kgdb
     918                 :            :  * @addr: address to modify
     919                 :            :  * @opcode: source of the copy
     920                 :            :  * @len: length to copy
     921                 :            :  *
     922                 :            :  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
     923                 :            :  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
     924                 :            :  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
     925                 :            :  * page.
     926                 :            :  *
     927                 :            :  * Context: should only be used by kgdb, which ensures no other core is running,
     928                 :            :  *          despite the fact it does not hold the text_mutex.
     929                 :            :  */
     930                 :          0 : void *text_poke_kgdb(void *addr, const void *opcode, size_t len)
     931                 :            : {
     932                 :          0 :         return __text_poke(addr, opcode, len);
     933                 :            : }
     934                 :            : 
     935                 :        144 : static void do_sync_core(void *info)
     936                 :            : {
     937                 :        144 :         sync_core();
     938                 :        144 : }
     939                 :            : 
     940                 :        144 : void text_poke_sync(void)
     941                 :            : {
     942                 :          0 :         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
     943                 :         96 : }
     944                 :            : 
     945                 :            : struct text_poke_loc {
     946                 :            :         s32 rel_addr; /* addr := _stext + rel_addr */
     947                 :            :         s32 rel32;
     948                 :            :         u8 opcode;
     949                 :            :         const u8 text[POKE_MAX_OPCODE_SIZE];
     950                 :            : };
     951                 :            : 
     952                 :            : struct bp_patching_desc {
     953                 :            :         struct text_poke_loc *vec;
     954                 :            :         int nr_entries;
     955                 :            :         atomic_t refs;
     956                 :            : };
     957                 :            : 
     958                 :            : static struct bp_patching_desc *bp_desc;
     959                 :            : 
     960                 :          4 : static inline struct bp_patching_desc *try_get_desc(struct bp_patching_desc **descp)
     961                 :            : {
     962                 :          4 :         struct bp_patching_desc *desc = READ_ONCE(*descp); /* rcu_dereference */
     963                 :            : 
     964   [ +  +  -  + ]:          4 :         if (!desc || !atomic_inc_not_zero(&desc->refs))
     965                 :          3 :                 return NULL;
     966                 :            : 
     967                 :            :         return desc;
     968                 :            : }
     969                 :            : 
     970                 :          1 : static inline void put_desc(struct bp_patching_desc *desc)
     971                 :            : {
     972                 :          1 :         smp_mb__before_atomic();
     973                 :          1 :         atomic_dec(&desc->refs);
     974                 :            : }
     975                 :            : 
     976                 :        615 : static inline void *text_poke_addr(struct text_poke_loc *tp)
     977                 :            : {
     978                 :        615 :         return _stext + tp->rel_addr;
     979                 :            : }
     980                 :            : 
     981                 :          2 : static int notrace patch_cmp(const void *key, const void *elt)
     982                 :            : {
     983                 :          2 :         struct text_poke_loc *tp = (struct text_poke_loc *) elt;
     984                 :            : 
     985         [ +  + ]:          2 :         if (key < text_poke_addr(tp))
     986                 :            :                 return -1;
     987         [ -  + ]:          1 :         if (key > text_poke_addr(tp))
     988                 :          0 :                 return 1;
     989                 :            :         return 0;
     990                 :            : }
     991                 :            : NOKPROBE_SYMBOL(patch_cmp);
     992                 :            : 
     993                 :          4 : int notrace poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
     994                 :            : {
     995                 :          4 :         struct bp_patching_desc *desc;
     996                 :          4 :         struct text_poke_loc *tp;
     997                 :          4 :         int len, ret = 0;
     998                 :          4 :         void *ip;
     999                 :            : 
    1000         [ +  - ]:          4 :         if (user_mode(regs))
    1001                 :            :                 return 0;
    1002                 :            : 
    1003                 :            :         /*
    1004                 :            :          * Having observed our INT3 instruction, we now must observe
    1005                 :            :          * bp_desc:
    1006                 :            :          *
    1007                 :            :          *      bp_desc = desc                  INT3
    1008                 :            :          *      WMB                             RMB
    1009                 :            :          *      write INT3                      if (desc)
    1010                 :            :          */
    1011                 :          4 :         smp_rmb();
    1012                 :            : 
    1013         [ +  + ]:          4 :         desc = try_get_desc(&bp_desc);
    1014                 :          4 :         if (!desc)
    1015                 :          3 :                 return 0;
    1016                 :            : 
    1017                 :            :         /*
    1018                 :            :          * Discount the INT3. See text_poke_bp_batch().
    1019                 :            :          */
    1020                 :          1 :         ip = (void *) regs->ip - INT3_INSN_SIZE;
    1021                 :            : 
    1022                 :            :         /*
    1023                 :            :          * Skip the binary search if there is a single member in the vector.
    1024                 :            :          */
    1025         [ +  - ]:          1 :         if (unlikely(desc->nr_entries > 1)) {
    1026                 :          1 :                 tp = bsearch(ip, desc->vec, desc->nr_entries,
    1027                 :            :                              sizeof(struct text_poke_loc),
    1028                 :            :                              patch_cmp);
    1029         [ -  + ]:          1 :                 if (!tp)
    1030                 :          0 :                         goto out_put;
    1031                 :            :         } else {
    1032                 :          0 :                 tp = desc->vec;
    1033         [ #  # ]:          0 :                 if (text_poke_addr(tp) != ip)
    1034                 :          0 :                         goto out_put;
    1035                 :            :         }
    1036                 :            : 
    1037         [ +  - ]:          1 :         len = text_opcode_size(tp->opcode);
    1038                 :          1 :         ip += len;
    1039                 :            : 
    1040   [ -  -  +  - ]:          1 :         switch (tp->opcode) {
    1041                 :          0 :         case INT3_INSN_OPCODE:
    1042                 :            :                 /*
    1043                 :            :                  * Someone poked an explicit INT3, they'll want to handle it,
    1044                 :            :                  * do not consume.
    1045                 :            :                  */
    1046                 :          0 :                 goto out_put;
    1047                 :            : 
    1048                 :          0 :         case CALL_INSN_OPCODE:
    1049                 :          0 :                 int3_emulate_call(regs, (long)ip + tp->rel32);
    1050                 :            :                 break;
    1051                 :            : 
    1052                 :          1 :         case JMP32_INSN_OPCODE:
    1053                 :            :         case JMP8_INSN_OPCODE:
    1054                 :          1 :                 int3_emulate_jmp(regs, (long)ip + tp->rel32);
    1055                 :            :                 break;
    1056                 :            : 
    1057                 :          0 :         default:
    1058                 :          0 :                 BUG();
    1059                 :            :         }
    1060                 :            : 
    1061                 :            :         ret = 1;
    1062                 :            : 
    1063                 :          1 : out_put:
    1064                 :          1 :         put_desc(desc);
    1065                 :          1 :         return ret;
    1066                 :            : }
    1067                 :            : NOKPROBE_SYMBOL(poke_int3_handler);
    1068                 :            : 
    1069                 :            : #define TP_VEC_MAX (PAGE_SIZE / sizeof(struct text_poke_loc))
    1070                 :            : static struct text_poke_loc tp_vec[TP_VEC_MAX];
    1071                 :            : static int tp_vec_nr;
    1072                 :            : 
    1073                 :            : /**
    1074                 :            :  * text_poke_bp_batch() -- update instructions on live kernel on SMP
    1075                 :            :  * @tp:                 vector of instructions to patch
    1076                 :            :  * @nr_entries:         number of entries in the vector
    1077                 :            :  *
    1078                 :            :  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
    1079                 :            :  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
    1080                 :            :  * synchronization using int3 breakpoint.
    1081                 :            :  *
    1082                 :            :  * The way it is done:
    1083                 :            :  *      - For each entry in the vector:
    1084                 :            :  *              - add a int3 trap to the address that will be patched
    1085                 :            :  *      - sync cores
    1086                 :            :  *      - For each entry in the vector:
    1087                 :            :  *              - update all but the first byte of the patched range
    1088                 :            :  *      - sync cores
    1089                 :            :  *      - For each entry in the vector:
    1090                 :            :  *              - replace the first byte (int3) by the first byte of
    1091                 :            :  *                replacing opcode
    1092                 :            :  *      - sync cores
    1093                 :            :  */
    1094                 :         48 : static void text_poke_bp_batch(struct text_poke_loc *tp, unsigned int nr_entries)
    1095                 :            : {
    1096                 :         48 :         struct bp_patching_desc desc = {
    1097                 :            :                 .vec = tp,
    1098                 :            :                 .nr_entries = nr_entries,
    1099                 :            :                 .refs = ATOMIC_INIT(1),
    1100                 :            :         };
    1101                 :         48 :         unsigned char int3 = INT3_INSN_OPCODE;
    1102                 :         48 :         unsigned int i;
    1103                 :         48 :         int do_sync;
    1104                 :            : 
    1105                 :         48 :         lockdep_assert_held(&text_mutex);
    1106                 :            : 
    1107                 :         48 :         smp_store_release(&bp_desc, &desc); /* rcu_assign_pointer */
    1108                 :            : 
    1109                 :            :         /*
    1110                 :            :          * Corresponding read barrier in int3 notifier for making sure the
    1111                 :            :          * nr_entries and handler are correctly ordered wrt. patching.
    1112                 :            :          */
    1113                 :         48 :         smp_wmb();
    1114                 :            : 
    1115                 :            :         /*
    1116                 :            :          * First step: add a int3 trap to the address that will be patched.
    1117                 :            :          */
    1118         [ +  + ]:        261 :         for (i = 0; i < nr_entries; i++)
    1119                 :        165 :                 text_poke(text_poke_addr(&tp[i]), &int3, INT3_INSN_SIZE);
    1120                 :            : 
    1121                 :         48 :         text_poke_sync();
    1122                 :            : 
    1123                 :            :         /*
    1124                 :            :          * Second step: update all but the first byte of the patched range.
    1125                 :            :          */
    1126         [ +  + ]:        261 :         for (do_sync = 0, i = 0; i < nr_entries; i++) {
    1127         [ +  - ]:        165 :                 int len = text_opcode_size(tp[i].opcode);
    1128                 :            : 
    1129         [ +  - ]:        165 :                 if (len - INT3_INSN_SIZE > 0) {
    1130                 :        165 :                         text_poke(text_poke_addr(&tp[i]) + INT3_INSN_SIZE,
    1131                 :            :                                   (const char *)tp[i].text + INT3_INSN_SIZE,
    1132                 :            :                                   len - INT3_INSN_SIZE);
    1133                 :        165 :                         do_sync++;
    1134                 :            :                 }
    1135                 :            :         }
    1136                 :            : 
    1137         [ +  - ]:         48 :         if (do_sync) {
    1138                 :            :                 /*
    1139                 :            :                  * According to Intel, this core syncing is very likely
    1140                 :            :                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
    1141                 :            :                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
    1142                 :            :                  */
    1143                 :         48 :                 text_poke_sync();
    1144                 :            :         }
    1145                 :            : 
    1146                 :            :         /*
    1147                 :            :          * Third step: replace the first byte (int3) by the first byte of
    1148                 :            :          * replacing opcode.
    1149                 :            :          */
    1150         [ +  + ]:        213 :         for (do_sync = 0, i = 0; i < nr_entries; i++) {
    1151         [ -  + ]:        165 :                 if (tp[i].text[0] == INT3_INSN_OPCODE)
    1152                 :          0 :                         continue;
    1153                 :            : 
    1154                 :        165 :                 text_poke(text_poke_addr(&tp[i]), tp[i].text, INT3_INSN_SIZE);
    1155                 :        165 :                 do_sync++;
    1156                 :            :         }
    1157                 :            : 
    1158         [ +  - ]:         48 :         if (do_sync)
    1159                 :         48 :                 text_poke_sync();
    1160                 :            : 
    1161                 :            :         /*
    1162                 :            :          * Remove and synchronize_rcu(), except we have a very primitive
    1163                 :            :          * refcount based completion.
    1164                 :            :          */
    1165                 :         48 :         WRITE_ONCE(bp_desc, NULL); /* RCU_INIT_POINTER */
    1166         [ -  + ]:         48 :         if (!atomic_dec_and_test(&desc.refs))
    1167         [ #  # ]:          0 :                 atomic_cond_read_acquire(&desc.refs, !VAL);
    1168                 :         48 : }
    1169                 :            : 
    1170                 :        165 : void text_poke_loc_init(struct text_poke_loc *tp, void *addr,
    1171                 :            :                         const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
    1172                 :            : {
    1173                 :        165 :         struct insn insn;
    1174                 :            : 
    1175                 :        165 :         memcpy((void *)tp->text, opcode, len);
    1176         [ +  - ]:        165 :         if (!emulate)
    1177                 :        165 :                 emulate = opcode;
    1178                 :            : 
    1179                 :        165 :         kernel_insn_init(&insn, emulate, MAX_INSN_SIZE);
    1180                 :        165 :         insn_get_length(&insn);
    1181                 :            : 
    1182   [ +  -  -  + ]:        330 :         BUG_ON(!insn_complete(&insn));
    1183         [ -  + ]:        165 :         BUG_ON(len != insn.length);
    1184                 :            : 
    1185                 :        165 :         tp->rel_addr = addr - (void *)_stext;
    1186                 :        165 :         tp->opcode = insn.opcode.bytes[0];
    1187                 :            : 
    1188      [ +  +  - ]:        165 :         switch (tp->opcode) {
    1189                 :            :         case INT3_INSN_OPCODE:
    1190                 :            :                 break;
    1191                 :            : 
    1192                 :        123 :         case CALL_INSN_OPCODE:
    1193                 :            :         case JMP32_INSN_OPCODE:
    1194                 :            :         case JMP8_INSN_OPCODE:
    1195                 :        123 :                 tp->rel32 = insn.immediate.value;
    1196                 :        123 :                 break;
    1197                 :            : 
    1198                 :         42 :         default: /* assume NOP */
    1199      [ -  +  - ]:         42 :                 switch (len) {
    1200                 :          0 :                 case 2: /* NOP2 -- emulate as JMP8+0 */
    1201         [ #  # ]:          0 :                         BUG_ON(memcmp(emulate, ideal_nops[len], len));
    1202                 :          0 :                         tp->opcode = JMP8_INSN_OPCODE;
    1203                 :          0 :                         tp->rel32 = 0;
    1204                 :          0 :                         break;
    1205                 :            : 
    1206                 :         42 :                 case 5: /* NOP5 -- emulate as JMP32+0 */
    1207         [ -  + ]:         42 :                         BUG_ON(memcmp(emulate, ideal_nops[NOP_ATOMIC5], len));
    1208                 :         42 :                         tp->opcode = JMP32_INSN_OPCODE;
    1209                 :         42 :                         tp->rel32 = 0;
    1210                 :         42 :                         break;
    1211                 :            : 
    1212                 :          0 :                 default: /* unknown instruction */
    1213                 :          0 :                         BUG();
    1214                 :            :                 }
    1215                 :            :                 break;
    1216                 :            :         }
    1217                 :        165 : }
    1218                 :            : 
    1219                 :            : /*
    1220                 :            :  * We hard rely on the tp_vec being ordered; ensure this is so by flushing
    1221                 :            :  * early if needed.
    1222                 :            :  */
    1223                 :        222 : static bool tp_order_fail(void *addr)
    1224                 :            : {
    1225                 :        222 :         struct text_poke_loc *tp;
    1226                 :            : 
    1227   [ +  +  +  + ]:        222 :         if (!tp_vec_nr)
    1228                 :            :                 return false;
    1229                 :            : 
    1230         [ +  - ]:        117 :         if (!addr) /* force */
    1231                 :            :                 return true;
    1232                 :            : 
    1233                 :        117 :         tp = &tp_vec[tp_vec_nr - 1];
    1234         [ -  + ]:        117 :         if ((unsigned long)text_poke_addr(tp) > (unsigned long)addr)
    1235                 :            :                 return true;
    1236                 :            : 
    1237                 :            :         return false;
    1238                 :            : }
    1239                 :            : 
    1240                 :        222 : static void text_poke_flush(void *addr)
    1241                 :            : {
    1242         [ +  - ]:        165 :         if (tp_vec_nr == TP_VEC_MAX || tp_order_fail(addr)) {
    1243                 :         48 :                 text_poke_bp_batch(tp_vec, tp_vec_nr);
    1244                 :         48 :                 tp_vec_nr = 0;
    1245                 :            :         }
    1246                 :        165 : }
    1247                 :            : 
    1248                 :         57 : void text_poke_finish(void)
    1249                 :            : {
    1250         [ +  - ]:         57 :         text_poke_flush(NULL);
    1251                 :         57 : }
    1252                 :            : 
    1253                 :        165 : void __ref text_poke_queue(void *addr, const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
    1254                 :            : {
    1255                 :        165 :         struct text_poke_loc *tp;
    1256                 :            : 
    1257         [ -  + ]:        165 :         if (unlikely(system_state == SYSTEM_BOOTING)) {
    1258                 :          0 :                 text_poke_early(addr, opcode, len);
    1259                 :          0 :                 return;
    1260                 :            :         }
    1261                 :            : 
    1262                 :        165 :         text_poke_flush(addr);
    1263                 :            : 
    1264                 :        165 :         tp = &tp_vec[tp_vec_nr++];
    1265                 :        165 :         text_poke_loc_init(tp, addr, opcode, len, emulate);
    1266                 :            : }
    1267                 :            : 
    1268                 :            : /**
    1269                 :            :  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
    1270                 :            :  * @addr:       address to patch
    1271                 :            :  * @opcode:     opcode of new instruction
    1272                 :            :  * @len:        length to copy
    1273                 :            :  * @handler:    address to jump to when the temporary breakpoint is hit
    1274                 :            :  *
    1275                 :            :  * Update a single instruction with the vector in the stack, avoiding
    1276                 :            :  * dynamically allocated memory. This function should be used when it is
    1277                 :            :  * not possible to allocate memory.
    1278                 :            :  */
    1279                 :          0 : void __ref text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, const void *emulate)
    1280                 :            : {
    1281                 :          0 :         struct text_poke_loc tp;
    1282                 :            : 
    1283         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(system_state == SYSTEM_BOOTING)) {
    1284                 :          0 :                 text_poke_early(addr, opcode, len);
    1285                 :          0 :                 return;
    1286                 :            :         }
    1287                 :            : 
    1288                 :          0 :         text_poke_loc_init(&tp, addr, opcode, len, emulate);
    1289                 :          0 :         text_poke_bp_batch(&tp, 1);
    1290                 :            : }

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