arch/x86/kernel/alternative.c

   1 #define pr_fmt(fmt) "SMP alternatives: " fmt
   2
   3 #include <linux/module.h>
   4 #include <linux/sched.h>
   5 #include <linux/mutex.h>
   6 #include <linux/list.h>
   7 #include <linux/stringify.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/vmalloc.h>
  10 #include <linux/memory.h>
  11 #include <linux/stop_machine.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/kdebug.h>
  14 #include <asm/alternative.h>
  15 #include <asm/sections.h>
  16 #include <asm/pgtable.h>
  17 #include <asm/mce.h>
  18 #include <asm/nmi.h>
  19 #include <asm/cacheflush.h>
  20 #include <asm/tlbflush.h>
  21 #include <asm/io.h>
  22 #include <asm/fixmap.h>
  23
  24 #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
  25
  26 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  27
  28 static int __init debug_alt(char *str)
  29 {
  30         debug_alternative = 1;
  31         return 1;
  32 }
  33 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  34
  35 static int noreplace_smp;
  36
  37 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  38 {
  39         noreplace_smp = 1;
  40         return 1;
  41 }
  42 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  43
  44 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  45 static int __initdata_or_module noreplace_paravirt = 0;
  46
  47 static int __init setup_noreplace_paravirt(char *str)
  48 {
  49         noreplace_paravirt = 1;
  50         return 1;
  51 }
  52 __setup("noreplace-paravirt", setup_noreplace_paravirt);
  53 #endif
  54
  55 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  56 do {                                                                    \
  57         if (debug_alternative)                                          \
  58                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);   \
  59 } while (0)
  60
  61 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  62 do {                                                                    \
  63         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  64                 int j;                                                  \
  65                                                                         \
  66                 if (!(len))                                             \
  67                         break;                                          \
  68                                                                         \
  69                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
  70                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  71                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  72                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  73         }                                                               \
  74 } while (0)
  75
  76 /*
  77  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
  78  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
  79  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
  80  * nops preceding the one we are after.
  81  *
  82  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
  83  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
  84  */
  85 #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
  86 static const unsigned char intelnops[] =
  87 {
  88         GENERIC_NOP1,
  89         GENERIC_NOP2,
  90         GENERIC_NOP3,
  91         GENERIC_NOP4,
  92         GENERIC_NOP5,
  93         GENERIC_NOP6,
  94         GENERIC_NOP7,
  95         GENERIC_NOP8,
  96         GENERIC_NOP5_ATOMIC
  97 };
  98 static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
  99 {
 100         NULL,
 101         intelnops,
 102         intelnops + 1,
 103         intelnops + 1 + 2,
 104         intelnops + 1 + 2 + 3,
 105         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
 106         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 107         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 108         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 109         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 110 };
 111 #endif
 112
 113 #ifdef K8_NOP1
 114 static const unsigned char k8nops[] =
 115 {
 116         K8_NOP1,
 117         K8_NOP2,
 118         K8_NOP3,
 119         K8_NOP4,
 120         K8_NOP5,
 121         K8_NOP6,
 122         K8_NOP7,
 123         K8_NOP8,
 124         K8_NOP5_ATOMIC
 125 };
 126 static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 127 {
 128         NULL,
 129         k8nops,
 130         k8nops + 1,
 131         k8nops + 1 + 2,
 132         k8nops + 1 + 2 + 3,
 133         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 134         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 135         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 136         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 137         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 138 };
 139 #endif
 140
 141 #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
 142 static const unsigned char k7nops[] =
 143 {
 144         K7_NOP1,
 145         K7_NOP2,
 146         K7_NOP3,
 147         K7_NOP4,
 148         K7_NOP5,
 149         K7_NOP6,
 150         K7_NOP7,
 151         K7_NOP8,
 152         K7_NOP5_ATOMIC
 153 };
 154 static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 155 {
 156         NULL,
 157         k7nops,
 158         k7nops + 1,
 159         k7nops + 1 + 2,
 160         k7nops + 1 + 2 + 3,
 161         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 162         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 163         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 164         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 165         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 166 };
 167 #endif
 168
 169 #ifdef P6_NOP1
 170 static const unsigned char p6nops[] =
 171 {
 172         P6_NOP1,
 173         P6_NOP2,
 174         P6_NOP3,
 175         P6_NOP4,
 176         P6_NOP5,
 177         P6_NOP6,
 178         P6_NOP7,
 179         P6_NOP8,
 180         P6_NOP5_ATOMIC
 181 };
 182 static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 183 {
 184         NULL,
 185         p6nops,
 186         p6nops + 1,
 187         p6nops + 1 + 2,
 188         p6nops + 1 + 2 + 3,
 189         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 190         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 191         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 192         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 193         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 194 };
 195 #endif
 196
 197 /* Initialize these to a safe default */
 198 #ifdef CONFIG_X86_64
 199 const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
 200 #else
 201 const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
 202 #endif
 203
 204 void __init arch_init_ideal_nops(void)
 205 {
 206         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 207         case X86_VENDOR_INTEL:
 208                 /*
 209                  * Due to a decoder implementation quirk, some
 210                  * specific Intel CPUs actually perform better with
 211                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
 212                  */
 213                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 214                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
 215                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
 216                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
 217                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
 218                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
 219                         ideal_nops = k8_nops;
 220                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
 221                            ideal_nops = p6_nops;
 222                 } else {
 223 #ifdef CONFIG_X86_64
 224                         ideal_nops = k8_nops;
 225 #else
 226                         ideal_nops = intel_nops;
 227 #endif
 228                 }
 229                 break;
 230         default:
 231 #ifdef CONFIG_X86_64
 232                 ideal_nops = k8_nops;
 233 #else
 234                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
 235                         ideal_nops = k8_nops;
 236                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
 237                         ideal_nops = k7_nops;
 238                 else
 239                         ideal_nops = intel_nops;
 240 #endif
 241         }
 242 }
 243
 244 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 245 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 246 {
 247         while (len > 0) {
 248                 unsigned int noplen = len;
 249                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 250                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 251                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
 252                 insns += noplen;
 253                 len -= noplen;
 254         }
 255 }
 256
 257 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 258 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 259 void *text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 260
 261 /*
 262  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 263  */
 264 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 265 {
 266         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 267 }
 268
 269 static void __init_or_module
 270 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insnbuf)
 271 {
 272         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 273         s32 n_dspl, o_dspl;
 274         int repl_len;
 275
 276         if (a->replacementlen != 5)
 277                 return;
 278
 279         o_dspl = *(s32 *)(insnbuf + 1);
 280
 281         /* next_rip of the replacement JMP */
 282         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 283         /* target rip of the replacement JMP */
 284         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 285         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 286
 287         DPRINTK("target RIP: %p, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 288
 289         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 290                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 291                         goto two_byte_jmp;
 292                 else
 293                         goto five_byte_jmp;
 294         /* negative offset */
 295         } else {
 296                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 297                         goto two_byte_jmp;
 298                 else
 299                         goto five_byte_jmp;
 300         }
 301
 302 two_byte_jmp:
 303         n_dspl -= 2;
 304
 305         insnbuf[0] = 0xeb;
 306         insnbuf[1] = (s8)n_dspl;
 307         add_nops(insnbuf + 2, 3);
 308
 309         repl_len = 2;
 310         goto done;
 311
 312 five_byte_jmp:
 313         n_dspl -= 5;
 314
 315         insnbuf[0] = 0xe9;
 316         *(s32 *)&insnbuf[1] = n_dspl;
 317
 318         repl_len = 5;
 319
 320 done:
 321
 322         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 323                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 324 }
 325
 326 static void __init_or_module optimize_nops(struct alt_instr *a, u8 *instr)
 327 {
 328         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
 329
 330         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: [%d:%d) optimized NOPs: ",
 331                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 336  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 337  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 338  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 339  * features by hand.
 340  */
 341 void __init_or_module apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 342                                          struct alt_instr *end)
 343 {
 344         struct alt_instr *a;
 345         u8 *instr, *replacement;
 346         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 347
 348         DPRINTK("alt table %p -> %p", start, end);
 349         /*
 350          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 351          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 352          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 353          * patch code.
 354          *
 355          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 356          * order.
 357          */
 358         for (a = start; a < end; a++) {
 359                 int insnbuf_sz = 0;
 360
 361                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 362                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 363                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 364                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 365                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
 366                         if (a->padlen > 1)
 367                                 optimize_nops(a, instr);
 368
 369                         continue;
 370                 }
 371
 372                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%p, len: %d), repl: (%p, len: %d)",
 373                         a->cpuid >> 5,
 374                         a->cpuid & 0x1f,
 375                         instr, a->instrlen,
 376                         replacement, a->replacementlen);
 377
 378                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: old_insn: ", instr);
 379                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%p: rpl_insn: ", replacement);
 380
 381                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 382                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 383
 384                 /* 0xe8 is a relative jump; fix the offset. */
 385                 if (*insnbuf == 0xe8 && a->replacementlen == 5) {
 386                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 387                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 388                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 389                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 390                 }
 391
 392                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 393                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 394
 395                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 396                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 397                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 398                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 399                 }
 400                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%p: final_insn: ", instr);
 401
 402                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 403         }
 404 }
 405
 406 #ifdef CONFIG_SMP
 407 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 408                                   u8 *text, u8 *text_end)
 409 {
 410         const s32 *poff;
 411
 412         mutex_lock(&text_mutex);
 413         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 414                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 415
 416                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 417                         continue;
 418                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 419                 if (*ptr == 0x3e)
 420                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 421         }
 422         mutex_unlock(&text_mutex);
 423 }
 424
 425 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 426                                     u8 *text, u8 *text_end)
 427 {
 428         const s32 *poff;
 429
 430         mutex_lock(&text_mutex);
 431         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 432                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 433
 434                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 435                         continue;
 436                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
 437                 if (*ptr == 0xf0)
 438                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
 439         }
 440         mutex_unlock(&text_mutex);
 441 }
 442
 443 struct smp_alt_module {
 444         /* what is this ??? */
 445         struct module   *mod;
 446         char            *name;
 447
 448         /* ptrs to lock prefixes */
 449         const s32       *locks;
 450         const s32       *locks_end;
 451
 452         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 453         u8              *text;
 454         u8              *text_end;
 455
 456         struct list_head next;
 457 };
 458 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 459 static DEFINE_MUTEX(smp_alt);
 460 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by smp_alt */
 461
 462 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 463                                                   char *name,
 464                                                   void *locks, void *locks_end,
 465                                                   void *text,  void *text_end)
 466 {
 467         struct smp_alt_module *smp;
 468
 469         mutex_lock(&smp_alt);
 470         if (!uniproc_patched)
 471                 goto unlock;
 472
 473         if (num_possible_cpus() == 1)
 474                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
 475                 goto smp_unlock;
 476
 477         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 478         if (NULL == smp)
 479                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 480                 goto unlock;
 481
 482         smp->mod        = mod;
 483         smp->name       = name;
 484         smp->locks      = locks;
 485         smp->locks_end  = locks_end;
 486         smp->text       = text;
 487         smp->text_end   = text_end;
 488         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 489                 smp->locks, smp->locks_end,
 490                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 491
 492         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 493 smp_unlock:
 494         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
 495 unlock:
 496         mutex_unlock(&smp_alt);
 497 }
 498
 499 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 500 {
 501         struct smp_alt_module *item;
 502
 503         mutex_lock(&smp_alt);
 504         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 505                 if (mod != item->mod)
 506                         continue;
 507                 list_del(&item->next);
 508                 kfree(item);
 509                 break;
 510         }
 511         mutex_unlock(&smp_alt);
 512 }
 513
 514 void alternatives_enable_smp(void)
 515 {
 516         struct smp_alt_module *mod;
 517
 518         /* Why bother if there are no other CPUs? */
 519         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
 520
 521         mutex_lock(&smp_alt);
 522
 523         if (uniproc_patched) {
 524                 pr_info("switching to SMP code\n");
 525                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
 526                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 527                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 528                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 529                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 530                                               mod->text, mod->text_end);
 531                 uniproc_patched = false;
 532         }
 533         mutex_unlock(&smp_alt);
 534 }
 535
 536 /* Return 1 if the address range is reserved for smp-alternatives */
 537 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 538 {
 539         struct smp_alt_module *mod;
 540         const s32 *poff;
 541         u8 *text_start = start;
 542         u8 *text_end = end;
 543
 544         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 545                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 546                         continue;
 547                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 548                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 549
 550                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 551                                 return 1;
 552                 }
 553         }
 554
 555         return 0;
 556 }
 557 #endif /* CONFIG_SMP */
 558
 559 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 560 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 561                                      struct paravirt_patch_site *end)
 562 {
 563         struct paravirt_patch_site *p;
 564         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 565
 566         if (noreplace_paravirt)
 567                 return;
 568
 569         for (p = start; p < end; p++) {
 570                 unsigned int used;
 571
 572                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 573                 /* prep the buffer with the original instructions */
 574                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 575                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 576                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 577
 578                 BUG_ON(used > p->len);
 579
 580                 /* Pad the rest with nops */
 581                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 582                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 583         }
 584 }
 585 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 586         __stop_parainstructions[];
 587 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 588
 589 void __init alternative_instructions(void)
 590 {
 591         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 592            that might execute the to be patched code.
 593            Other CPUs are not running. */
 594         stop_nmi();
 595
 596         /*
 597          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 598          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 599          * case we must do something about the corruption.
 600          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 601          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 602          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 603          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 604          * patching.
 605          */
 606
 607         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 608
 609 #ifdef CONFIG_SMP
 610         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
 611         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
 612                 uniproc_patched = true;
 613                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 614                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 615                                             _text, _etext);
 616         }
 617
 618         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1)
 619                 free_init_pages("SMP alternatives",
 620                                 (unsigned long)__smp_locks,
 621                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 622 #endif
 623
 624         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 625
 626         restart_nmi();
 627 }
 628
 629 /**
 630  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 631  * @addr: address to modify
 632  * @opcode: source of the copy
 633  * @len: length to copy
 634  *
 635  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 636  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 637  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 638  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 639  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 640  */
 641 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 642                                               size_t len)
 643 {
 644         unsigned long flags;
 645         local_irq_save(flags);
 646         memcpy(addr, opcode, len);
 647         sync_core();
 648         local_irq_restore(flags);
 649         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 650            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 651         return addr;
 652 }
 653
 654 /**
 655  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 656  * @addr: address to modify
 657  * @opcode: source of the copy
 658  * @len: length to copy
 659  *
 660  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 661  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 662  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 663  * page.
 664  *
 665  * Note: Must be called under text_mutex.
 666  */
 667 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 668 {
 669         unsigned long flags;
 670         char *vaddr;
 671         struct page *pages[2];
 672         int i;
 673
 674         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 675                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 676                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 677         } else {
 678                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 679                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 680                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 681         }
 682         BUG_ON(!pages[0]);
 683         local_irq_save(flags);
 684         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 685         if (pages[1])
 686                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 687         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 688         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 689         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 690         if (pages[1])
 691                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 692         local_flush_tlb();
 693         sync_core();
 694         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 695            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 696         for (i = 0; i < len; i++)
 697                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 698         local_irq_restore(flags);
 699         return addr;
 700 }
 701
 702 static void do_sync_core(void *info)
 703 {
 704         sync_core();
 705 }
 706
 707 static bool bp_patching_in_progress;
 708 static void *bp_int3_handler, *bp_int3_addr;
 709
 710 int poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 711 {
 712         /* bp_patching_in_progress */
 713         smp_rmb();
 714
 715         if (likely(!bp_patching_in_progress))
 716                 return 0;
 717
 718         if (user_mode(regs) || regs->ip != (unsigned long)bp_int3_addr)
 719                 return 0;
 720
 721         /* set up the specified breakpoint handler */
 722         regs->ip = (unsigned long) bp_int3_handler;
 723
 724         return 1;
 725
 726 }
 727
 728 /**
 729  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
 730  * @addr:       address to patch
 731  * @opcode:     opcode of new instruction
 732  * @len:        length to copy
 733  * @handler:    address to jump to when the temporary breakpoint is hit
 734  *
 735  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
 736  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
 737  * synchronization using int3 breakpoint.
 738  *
 739  * The way it is done:
 740  *      - add a int3 trap to the address that will be patched
 741  *      - sync cores
 742  *      - update all but the first byte of the patched range
 743  *      - sync cores
 744  *      - replace the first byte (int3) by the first byte of
 745  *        replacing opcode
 746  *      - sync cores
 747  *
 748  * Note: must be called under text_mutex.
 749  */
 750 void *text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, void *handler)
 751 {
 752         unsigned char int3 = 0xcc;
 753
 754         bp_int3_handler = handler;
 755         bp_int3_addr = (u8 *)addr + sizeof(int3);
 756         bp_patching_in_progress = true;
 757         /*
 758          * Corresponding read barrier in int3 notifier for
 759          * making sure the in_progress flags is correctly ordered wrt.
 760          * patching
 761          */
 762         smp_wmb();
 763
 764         text_poke(addr, &int3, sizeof(int3));
 765
 766         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 767
 768         if (len - sizeof(int3) > 0) {
 769                 /* patch all but the first byte */
 770                 text_poke((char *)addr + sizeof(int3),
 771                           (const char *) opcode + sizeof(int3),
 772                           len - sizeof(int3));
 773                 /*
 774                  * According to Intel, this core syncing is very likely
 775                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
 776                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
 777                  */
 778                 on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 779         }
 780
 781         /* patch the first byte */
 782         text_poke(addr, opcode, sizeof(int3));
 783
 784         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 785
 786         bp_patching_in_progress = false;
 787         smp_wmb();
 788
 789         return addr;
 790 }
 791