err.no Git - linux-2.6/blob - arch/sparc64/kernel/kprobes.c

   1 /* arch/sparc64/kernel/kprobes.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 2004 David S. Miller <davem@davemloft.net>
   4  */
   5
   6 #include <linux/config.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/kprobes.h>
   9 #include <asm/kdebug.h>
  10 #include <asm/signal.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12
  13 /* We do not have hardware single-stepping on sparc64.
  14  * So we implement software single-stepping with breakpoint
  15  * traps.  The top-level scheme is similar to that used
  16  * in the x86 kprobes implementation.
  17  *
  18  * In the kprobe->ainsn.insn[] array we store the original
  19  * instruction at index zero and a break instruction at
  20  * index one.
  21  *
  22  * When we hit a kprobe we:
  23  * - Run the pre-handler
  24  * - Remember "regs->tnpc" and interrupt level stored in
  25  *   "regs->tstate" so we can restore them later
  26  * - Disable PIL interrupts
  27  * - Set regs->tpc to point to kprobe->ainsn.insn[0]
  28  * - Set regs->tnpc to point to kprobe->ainsn.insn[1]
  29  * - Mark that we are actively in a kprobe
  30  *
  31  * At this point we wait for the second breakpoint at
  32  * kprobe->ainsn.insn[1] to hit.  When it does we:
  33  * - Run the post-handler
  34  * - Set regs->tpc to "remembered" regs->tnpc stored above,
  35  *   restore the PIL interrupt level in "regs->tstate" as well
  36  * - Make any adjustments necessary to regs->tnpc in order
  37  *   to handle relative branches correctly.  See below.
  38  * - Mark that we are no longer actively in a kprobe.
  39  */
  40
  41 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe *, current_kprobe) = NULL;
  42 DEFINE_PER_CPU(struct kprobe_ctlblk, kprobe_ctlblk);
  43
  44 int __kprobes arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p)
  45 {
  46         p->ainsn.insn[0] = *p->addr;
  47         p->ainsn.insn[1] = BREAKPOINT_INSTRUCTION_2;
  48         p->opcode = *p->addr;
  49         return 0;
  50 }
  51
  52 void __kprobes arch_arm_kprobe(struct kprobe *p)
  53 {
  54         *p->addr = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
  55         flushi(p->addr);
  56 }
  57
  58 void __kprobes arch_disarm_kprobe(struct kprobe *p)
  59 {
  60         *p->addr = p->opcode;
  61         flushi(p->addr);
  62 }
  63
  64 void __kprobes arch_remove_kprobe(struct kprobe *p)
  65 {
  66 }
  67
  68 static inline void save_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
  69 {
  70         kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
  71         kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
  72         kcb->prev_kprobe.orig_tnpc = kcb->kprobe_orig_tnpc;
  73         kcb->prev_kprobe.orig_tstate_pil = kcb->kprobe_orig_tstate_pil;
  74 }
  75
  76 static inline void restore_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
  77 {
  78         __get_cpu_var(current_kprobe) = kcb->prev_kprobe.kp;
  79         kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
  80         kcb->kprobe_orig_tnpc = kcb->prev_kprobe.orig_tnpc;
  81         kcb->kprobe_orig_tstate_pil = kcb->prev_kprobe.orig_tstate_pil;
  82 }
  83
  84 static inline void set_current_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
  85                                 struct kprobe_ctlblk *kcb)
  86 {
  87         __get_cpu_var(current_kprobe) = p;
  88         kcb->kprobe_orig_tnpc = regs->tnpc;
  89         kcb->kprobe_orig_tstate_pil = (regs->tstate & TSTATE_PIL);
  90 }
  91
  92 static inline void prepare_singlestep(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
  93                         struct kprobe_ctlblk *kcb)
  94 {
  95         regs->tstate |= TSTATE_PIL;
  96
  97         /*single step inline, if it a breakpoint instruction*/
  98         if (p->opcode == BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
  99                 regs->tpc = (unsigned long) p->addr;
 100                 regs->tnpc = kcb->kprobe_orig_tnpc;
 101         } else {
 102                 regs->tpc = (unsigned long) &p->ainsn.insn[0];
 103                 regs->tnpc = (unsigned long) &p->ainsn.insn[1];
 104         }
 105 }
 106
 107 static int __kprobes kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
 108 {
 109         struct kprobe *p;
 110         void *addr = (void *) regs->tpc;
 111         int ret = 0;
 112         struct kprobe_ctlblk *kcb;
 113
 114         /*
 115          * We don't want to be preempted for the entire
 116          * duration of kprobe processing
 117          */
 118         preempt_disable();
 119         kcb = get_kprobe_ctlblk();
 120
 121         if (kprobe_running()) {
 122                 p = get_kprobe(addr);
 123                 if (p) {
 124                         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS) {
 125                                 regs->tstate = ((regs->tstate & ~TSTATE_PIL) |
 126                                         kcb->kprobe_orig_tstate_pil);
 127                                 goto no_kprobe;
 128                         }
 129                         /* We have reentered the kprobe_handler(), since
 130                          * another probe was hit while within the handler.
 131                          * We here save the original kprobes variables and
 132                          * just single step on the instruction of the new probe
 133                          * without calling any user handlers.
 134                          */
 135                         save_previous_kprobe(kcb);
 136                         set_current_kprobe(p, regs, kcb);
 137                         kprobes_inc_nmissed_count(p);
 138                         kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 139                         prepare_singlestep(p, regs, kcb);
 140                         return 1;
 141                 } else {
 142                         p = __get_cpu_var(current_kprobe);
 143                         if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs))
 144                                 goto ss_probe;
 145                 }
 146                 goto no_kprobe;
 147         }
 148
 149         p = get_kprobe(addr);
 150         if (!p) {
 151                 if (*(u32 *)addr != BREAKPOINT_INSTRUCTION) {
 152                         /*
 153                          * The breakpoint instruction was removed right
 154                          * after we hit it.  Another cpu has removed
 155                          * either a probepoint or a debugger breakpoint
 156                          * at this address.  In either case, no further
 157                          * handling of this interrupt is appropriate.
 158                          */
 159                         ret = 1;
 160                 }
 161                 /* Not one of ours: let kernel handle it */
 162                 goto no_kprobe;
 163         }
 164
 165         set_current_kprobe(p, regs, kcb);
 166         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;
 167         if (p->pre_handler && p->pre_handler(p, regs))
 168                 return 1;
 169
 170 ss_probe:
 171         prepare_singlestep(p, regs, kcb);
 172         kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
 173         return 1;
 174
 175 no_kprobe:
 176         preempt_enable_no_resched();
 177         return ret;
 178 }
 179
 180 /* If INSN is a relative control transfer instruction,
 181  * return the corrected branch destination value.
 182  *
 183  * The original INSN location was REAL_PC, it actually
 184  * executed at PC and produced destination address NPC.
 185  */
 186 static unsigned long __kprobes relbranch_fixup(u32 insn, unsigned long real_pc,
 187                                                unsigned long pc,
 188                                                unsigned long npc)
 189 {
 190         /* Branch not taken, no mods necessary.  */
 191         if (npc == pc + 0x4UL)
 192                 return real_pc + 0x4UL;
 193
 194         /* The three cases are call, branch w/prediction,
 195          * and traditional branch.
 196          */
 197         if ((insn & 0xc0000000) == 0x40000000 ||
 198             (insn & 0xc1c00000) == 0x00400000 ||
 199             (insn & 0xc1c00000) == 0x00800000) {
 200                 /* The instruction did all the work for us
 201                  * already, just apply the offset to the correct
 202                  * instruction location.
 203                  */
 204                 return (real_pc + (npc - pc));
 205         }
 206
 207         return real_pc + 0x4UL;
 208 }
 209
 210 /* If INSN is an instruction which writes it's PC location
 211  * into a destination register, fix that up.
 212  */
 213 static void __kprobes retpc_fixup(struct pt_regs *regs, u32 insn,
 214                                   unsigned long real_pc)
 215 {
 216         unsigned long *slot = NULL;
 217
 218         /* Simplest cast is call, which always uses %o7 */
 219         if ((insn & 0xc0000000) == 0x40000000) {
 220                 slot = &regs->u_regs[UREG_I7];
 221         }
 222
 223         /* Jmpl encodes the register inside of the opcode */
 224         if ((insn & 0xc1f80000) == 0x81c00000) {
 225                 unsigned long rd = ((insn >> 25) & 0x1f);
 226
 227                 if (rd <= 15) {
 228                         slot = &regs->u_regs[rd];
 229                 } else {
 230                         /* Hard case, it goes onto the stack. */
 231                         flushw_all();
 232
 233                         rd -= 16;
 234                         slot = (unsigned long *)
 235                                 (regs->u_regs[UREG_FP] + STACK_BIAS);
 236                         slot += rd;
 237                 }
 238         }
 239         if (slot != NULL)
 240                 *slot = real_pc;
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
 245  * instruction whose first byte has been replaced by the breakpoint
 246  * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
 247  * temporarily put back the original opcode to single-step, we
 248  * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
 249  * copy is p->ainsn.insn.
 250  *
 251  * This function prepares to return from the post-single-step
 252  * breakpoint trap.
 253  */
 254 static void __kprobes resume_execution(struct kprobe *p,
 255                 struct pt_regs *regs, struct kprobe_ctlblk *kcb)
 256 {
 257         u32 insn = p->ainsn.insn[0];
 258
 259         regs->tpc = kcb->kprobe_orig_tnpc;
 260         regs->tnpc = relbranch_fixup(insn,
 261                                      (unsigned long) p->addr,
 262                                      (unsigned long) &p->ainsn.insn[0],
 263                                      regs->tnpc);
 264         retpc_fixup(regs, insn, (unsigned long) p->addr);
 265
 266         regs->tstate = ((regs->tstate & ~TSTATE_PIL) |
 267                         kcb->kprobe_orig_tstate_pil);
 268 }
 269
 270 static inline int post_kprobe_handler(struct pt_regs *regs)
 271 {
 272         struct kprobe *cur = kprobe_running();
 273         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
 274
 275         if (!cur)
 276                 return 0;
 277
 278         if ((kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER) && cur->post_handler) {
 279                 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
 280                 cur->post_handler(cur, regs, 0);
 281         }
 282
 283         resume_execution(cur, regs, kcb);
 284
 285         /*Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
 286         if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER) {
 287                 restore_previous_kprobe(kcb);
 288                 goto out;
 289         }
 290         reset_current_kprobe();
 291 out:
 292         preempt_enable_no_resched();
 293
 294         return 1;
 295 }
 296
 297 static inline int kprobe_fault_handler(struct pt_regs *regs, int trapnr)
 298 {
 299         struct kprobe *cur = kprobe_running();
 300         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
 301
 302         if (cur->fault_handler && cur->fault_handler(cur, regs, trapnr))
 303                 return 1;
 304
 305         if (kcb->kprobe_status & KPROBE_HIT_SS) {
 306                 resume_execution(cur, regs, kcb);
 307
 308                 reset_current_kprobe();
 309                 preempt_enable_no_resched();
 310         }
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Wrapper routine to for handling exceptions.
 316  */
 317 int __kprobes kprobe_exceptions_notify(struct notifier_block *self,
 318                                        unsigned long val, void *data)
 319 {
 320         struct die_args *args = (struct die_args *)data;
 321         int ret = NOTIFY_DONE;
 322
 323         switch (val) {
 324         case DIE_DEBUG:
 325                 if (kprobe_handler(args->regs))
 326                         ret = NOTIFY_STOP;
 327                 break;
 328         case DIE_DEBUG_2:
 329                 if (post_kprobe_handler(args->regs))
 330                         ret = NOTIFY_STOP;
 331                 break;
 332         case DIE_GPF:
 333         case DIE_PAGE_FAULT:
 334                 /* kprobe_running() needs smp_processor_id() */
 335                 preempt_disable();
 336                 if (kprobe_running() &&
 337                     kprobe_fault_handler(args->regs, args->trapnr))
 338                         ret = NOTIFY_STOP;
 339                 preempt_enable();
 340                 break;
 341         default:
 342                 break;
 343         }
 344         return ret;
 345 }
 346
 347 asmlinkage void __kprobes kprobe_trap(unsigned long trap_level,
 348                                       struct pt_regs *regs)
 349 {
 350         BUG_ON(trap_level != 0x170 && trap_level != 0x171);
 351
 352         if (user_mode(regs)) {
 353                 local_irq_enable();
 354                 bad_trap(regs, trap_level);
 355                 return;
 356         }
 357
 358         /* trap_level == 0x170 --> ta 0x70
 359          * trap_level == 0x171 --> ta 0x71
 360          */
 361         if (notify_die((trap_level == 0x170) ? DIE_DEBUG : DIE_DEBUG_2,
 362                        (trap_level == 0x170) ? "debug" : "debug_2",
 363                        regs, 0, trap_level, SIGTRAP) != NOTIFY_STOP)
 364                 bad_trap(regs, trap_level);
 365 }
 366
 367 /* Jprobes support.  */
 368 int __kprobes setjmp_pre_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 369 {
 370         struct jprobe *jp = container_of(p, struct jprobe, kp);
 371         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
 372
 373         kcb->jprobe_saved_regs_location = regs;
 374         memcpy(&(kcb->jprobe_saved_regs), regs, sizeof(*regs));
 375
 376         /* Save a whole stack frame, this gets arguments
 377          * pushed onto the stack after using up all the
 378          * arg registers.
 379          */
 380         memcpy(&(kcb->jprobe_saved_stack),
 381                (char *) (regs->u_regs[UREG_FP] + STACK_BIAS),
 382                sizeof(kcb->jprobe_saved_stack));
 383
 384         regs->tpc  = (unsigned long) jp->entry;
 385         regs->tnpc = ((unsigned long) jp->entry) + 0x4UL;
 386         regs->tstate |= TSTATE_PIL;
 387
 388         return 1;
 389 }
 390
 391 void __kprobes jprobe_return(void)
 392 {
 393         __asm__ __volatile__(
 394                 ".globl jprobe_return_trap_instruction\n"
 395 "jprobe_return_trap_instruction:\n\t"
 396                 "ta 0x70");
 397 }
 398
 399 extern void jprobe_return_trap_instruction(void);
 400
 401 extern void __show_regs(struct pt_regs * regs);
 402
 403 int __kprobes longjmp_break_handler(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
 404 {
 405         u32 *addr = (u32 *) regs->tpc;
 406         struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();
 407
 408         if (addr == (u32 *) jprobe_return_trap_instruction) {
 409                 if (kcb->jprobe_saved_regs_location != regs) {
 410                         printk("JPROBE: Current regs (%p) does not match "
 411                                "saved regs (%p).\n",
 412                                regs, kcb->jprobe_saved_regs_location);
 413                         printk("JPROBE: Saved registers\n");
 414                         __show_regs(kcb->jprobe_saved_regs_location);
 415                         printk("JPROBE: Current registers\n");
 416                         __show_regs(regs);
 417                         BUG();
 418                 }
 419                 /* Restore old register state.  Do pt_regs
 420                  * first so that UREG_FP is the original one for
 421                  * the stack frame restore.
 422                  */
 423                 memcpy(regs, &(kcb->jprobe_saved_regs), sizeof(*regs));
 424
 425                 memcpy((char *) (regs->u_regs[UREG_FP] + STACK_BIAS),
 426                        &(kcb->jprobe_saved_stack),
 427                        sizeof(kcb->jprobe_saved_stack));
 428
 429                 preempt_enable_no_resched();
 430                 return 1;
 431         }
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 /* architecture specific initialization */
 436 int arch_init_kprobes(void)
 437 {
 438         return 0;
 439 }