// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 *  Kernel Probes (KProbes)
 *
 * Copyright (C) IBM Corporation, 2002, 2004
 *
 * 2002-Oct Created by Vamsi Krishna S <vamsi_krishna@in.ibm.com> Kernel
 *  Probes initial implementation ( includes contributions from
 *  Rusty Russell).
 * 2004-July Suparna Bhattacharya <suparna@in.ibm.com> added jumper probes
 *  interface to access function arguments.
 * 2004-Oct Jim Keniston <jkenisto@us.ibm.com> and Prasanna S Panchamukhi
 *  <prasanna@in.ibm.com> adapted for x86_64 from i386.
 * 2005-Mar Roland McGrath <roland@redhat.com>
 *  Fixed to handle %rip-relative addressing mode correctly.
 * 2005-May Hien Nguyen <hien@us.ibm.com>, Jim Keniston
 *  <jkenisto@us.ibm.com> and Prasanna S Panchamukhi
 *  <prasanna@in.ibm.com> added function-return probes.
 * 2005-May Rusty Lynch <rusty.lynch@intel.com>
 *  Added function return probes functionality
 * 2006-Feb Masami Hiramatsu <hiramatu@sdl.hitachi.co.jp> added
 *  kprobe-booster and kretprobe-booster for i386.
 * 2007-Dec Masami Hiramatsu <mhiramat@redhat.com> added kprobe-booster
 *  and kretprobe-booster for x86-64
 * 2007-Dec Masami Hiramatsu <mhiramat@redhat.com>, Arjan van de Ven
 *  <arjan@infradead.org> and Jim Keniston <jkenisto@us.ibm.com>
 *  unified x86 kprobes code.
 */
#include <linux/kprobes.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/hardirq.h>
#include <linux/preempt.h>
#include <linux/sched/debug.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/extable.h>
#include <linux/kdebug.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/kgdb.h>
#include <linux/ftrace.h>
#include <linux/kasan.h>
#include <linux/objtool.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/pgtable.h>
#include <linux/set_memory.h>
#include <linux/cfi.h>
#include <linux/execmem.h>

#include <asm/text-patching.h>
#include <asm/cacheflush.h>
#include <asm/desc.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/alternative.h>
#include <asm/insn.h>
#include <asm/debugreg.h>
#include <asm/ibt.h>

#include "common.h"

DEFINE_PER_CPU(struct kprobe *, current_kprobe) = NULL;
DEFINE_PER_CPU(struct kprobe_ctlblk, kprobe_ctlblk);

#define W(row, b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, ba, bb, bc, bd, be, bf)\
 (((b0##UL << 0x0)|(b1##UL << 0x1)|(b2##UL << 0x2)|(b3##UL << 0x3) |   \
   (b4##UL << 0x4)|(b5##UL << 0x5)|(b6##UL << 0x6)|(b7##UL << 0x7) |   \
   (b8##UL << 0x8)|(b9##UL << 0x9)|(ba##UL << 0xa)|(bb##UL << 0xb) |   \
   (bc##UL << 0xc)|(bd##UL << 0xd)|(be##UL << 0xe)|(bf##UL << 0xf))    \
  << (row % 32))
 /*
  * Undefined/reserved opcodes, conditional jump, Opcode Extension
  * Groups, and some special opcodes can not boost.
  * This is non-const and volatile to keep gcc from statically
  * optimizing it out, as variable_test_bit makes gcc think only
  * *(unsigned long*) is used.
 */
static volatile u32 twobyte_is_boostable[256 / 32] = {
 /*      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f          */
 /*      ----------------------------------------------          */
 W(0x00, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 00 */
 W(0x10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1) , /* 10 */
 W(0x20, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 20 */
 W(0x30, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) , /* 30 */
 W(0x40, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) | /* 40 */
 W(0x50, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) , /* 50 */
 W(0x60, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1) | /* 60 */
 W(0x70, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1) , /* 70 */
 W(0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) | /* 80 */
 W(0x90, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) , /* 90 */
 W(0xa0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) | /* a0 */
 W(0xb0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1) , /* b0 */
 W(0xc0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1) | /* c0 */
 W(0xd0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) , /* d0 */
 W(0xe0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1) | /* e0 */
 W(0xf0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0)   /* f0 */
 /*      -----------------------------------------------         */
 /*      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f          */
};
#undef W

struct kretprobe_blackpoint kretprobe_blacklist[] = {
 {"__switch_to", }, /* This function switches only current task, but
      doesn't switch kernel stack.*/
 {NULL, NULL} /* Terminator */
};

const int kretprobe_blacklist_size = ARRAY_SIZE(kretprobe_blacklist);

static nokprobe_inline void
__synthesize_relative_insn(void *dest, void *from, void *to, u8 op)
{
 struct __arch_relative_insn {
  u8 op;
  s32 raddr;
 } __packed *insn;

 insn = (struct __arch_relative_insn *)dest;
 insn->raddr = (s32)((long)(to) - ((long)(from) + 5));
 insn->op = op;
}

/* Insert a jump instruction at address 'from', which jumps to address 'to'.*/
void synthesize_reljump(void *dest, void *from, void *to)
{
 __synthesize_relative_insn(dest, from, to, JMP32_INSN_OPCODE);
}
NOKPROBE_SYMBOL(synthesize_reljump);

/* Insert a call instruction at address 'from', which calls address 'to'.*/
void synthesize_relcall(void *dest, void *from, void *to)
{
 __synthesize_relative_insn(dest, from, to, CALL_INSN_OPCODE);
}
NOKPROBE_SYMBOL(synthesize_relcall);

/*
 * Returns non-zero if INSN is boostable.
 * RIP relative instructions are adjusted at copying time in 64 bits mode
 */
bool can_boost(struct insn *insn, void *addr)
{
 kprobe_opcode_t opcode;
 insn_byte_t prefix;
 int i;

 if (search_exception_tables((unsigned long)addr))
  return false; /* Page fault may occur on this address. */

 /* 2nd-byte opcode */
 if (insn->opcode.nbytes == 2)
  return test_bit(insn->opcode.bytes[1],
    (unsigned long *)twobyte_is_boostable);

 if (insn->opcode.nbytes != 1)
  return false;

 for_each_insn_prefix(insn, i, prefix) {
  insn_attr_t attr;

  attr = inat_get_opcode_attribute(prefix);
  /* Can't boost Address-size override prefix and CS override prefix */
  if (prefix == 0x2e || inat_is_address_size_prefix(attr))
   return false;
 }

 opcode = insn->opcode.bytes[0];

 switch (opcode) {
 case 0x62:  /* bound */
 case 0x70 ... 0x7f: /* Conditional jumps */
 case 0x9a:  /* Call far */
 case 0xcc ... 0xce: /* software exceptions */
 case 0xd6:  /* (UD) */
 case 0xd8 ... 0xdf: /* ESC */
 case 0xe0 ... 0xe3: /* LOOP*, JCXZ */
 case 0xe8 ... 0xe9: /* near Call, JMP */
 case 0xeb:  /* Short JMP */
 case 0xf0 ... 0xf4: /* LOCK/REP, HLT */
  /* ... are not boostable */
  return false;
 case 0xc0 ... 0xc1: /* Grp2 */
 case 0xd0 ... 0xd3: /* Grp2 */
  /*
   * AMD uses nnn == 110 as SHL/SAL, but Intel makes it reserved.
 */
  return X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) != 0b110;
 case 0xf6 ... 0xf7: /* Grp3 */
  /* AMD uses nnn == 001 as TEST, but Intel makes it reserved. */
  return X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) != 0b001;
 case 0xfe:  /* Grp4 */
  /* Only INC and DEC are boostable */
  return X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0b000 ||
         X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0b001;
 case 0xff:  /* Grp5 */
  /* Only INC, DEC, and indirect JMP are boostable */
  return X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0b000 ||
         X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0b001 ||
         X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0b100;
 default:
  return true;
 }
}

static unsigned long
__recover_probed_insn(kprobe_opcode_t *buf, unsigned long addr)
{
 struct kprobe *kp;
 bool faddr;

 kp = get_kprobe((void *)addr);
 faddr = ftrace_location(addr) == addr;
 /*
  * Use the current code if it is not modified by Kprobe
  * and it cannot be modified by ftrace.
 */
 if (!kp && !faddr)
  return addr;

 /*
  * Basically, kp->ainsn.insn has an original instruction.
  * However, RIP-relative instruction can not do single-stepping
  * at different place, __copy_instruction() tweaks the displacement of
  * that instruction. In that case, we can't recover the instruction
  * from the kp->ainsn.insn.
  *
  * On the other hand, in case on normal Kprobe, kp->opcode has a copy
  * of the first byte of the probed instruction, which is overwritten
  * by int3. And the instruction at kp->addr is not modified by kprobes
  * except for the first byte, we can recover the original instruction
  * from it and kp->opcode.
  *
  * In case of Kprobes using ftrace, we do not have a copy of
  * the original instruction. In fact, the ftrace location might
  * be modified at anytime and even could be in an inconsistent state.
  * Fortunately, we know that the original code is the ideal 5-byte
  * long NOP.
 */
 if (copy_from_kernel_nofault(buf, (void *)addr,
  MAX_INSN_SIZE * sizeof(kprobe_opcode_t)))
  return 0UL;

 if (faddr)
  memcpy(buf, x86_nops[5], 5);
 else
  buf[0] = kp->opcode;
 return (unsigned long)buf;
}

/*
 * Recover the probed instruction at addr for further analysis.
 * Caller must lock kprobes by kprobe_mutex, or disable preemption
 * for preventing to release referencing kprobes.
 * Returns zero if the instruction can not get recovered (or access failed).
 */
unsigned long recover_probed_instruction(kprobe_opcode_t *buf, unsigned long addr)
{
 unsigned long __addr;

 __addr = __recover_optprobed_insn(buf, addr);
 if (__addr != addr)
  return __addr;

 return __recover_probed_insn(buf, addr);
}

/* Check if insn is INT or UD */
static inline bool is_exception_insn(struct insn *insn)
{
 /* UD uses 0f escape */
 if (insn->opcode.bytes[0] == 0x0f) {
  /* UD0 / UD1 / UD2 */
  return insn->opcode.bytes[1] == 0xff ||
         insn->opcode.bytes[1] == 0xb9 ||
         insn->opcode.bytes[1] == 0x0b;
 }

 /* INT3 / INT n / INTO / INT1 */
 return insn->opcode.bytes[0] == 0xcc ||
        insn->opcode.bytes[0] == 0xcd ||
        insn->opcode.bytes[0] == 0xce ||
        insn->opcode.bytes[0] == 0xf1;
}

/*
 * Check if paddr is at an instruction boundary and that instruction can
 * be probed
 */
static bool can_probe(unsigned long paddr)
{
 unsigned long addr, __addr, offset = 0;
 struct insn insn;
 kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];

 if (!kallsyms_lookup_size_offset(paddr, NULL, &offset))
  return false;

 /* Decode instructions */
 addr = paddr - offset;
 while (addr < paddr) {
  /*
   * Check if the instruction has been modified by another
   * kprobe, in which case we replace the breakpoint by the
   * original instruction in our buffer.
   * Also, jump optimization will change the breakpoint to
   * relative-jump. Since the relative-jump itself is
   * normally used, we just go through if there is no kprobe.
 */
  __addr = recover_probed_instruction(buf, addr);
  if (!__addr)
   return false;

  if (insn_decode_kernel(&insn, (void *)__addr) < 0)
   return false;

#ifdef CONFIG_KGDB
  /*
   * If there is a dynamically installed kgdb sw breakpoint,
   * this function should not be probed.
 */
  if (insn.opcode.bytes[0] == INT3_INSN_OPCODE &&
      kgdb_has_hit_break(addr))
   return false;
#endif
  addr += insn.length;
 }

 /* Check if paddr is at an instruction boundary */
 if (addr != paddr)
  return false;

 __addr = recover_probed_instruction(buf, addr);
 if (!__addr)
  return false;

 if (insn_decode_kernel(&insn, (void *)__addr) < 0)
  return false;

 /* INT and UD are special and should not be kprobed */
 if (is_exception_insn(&insn))
  return false;

 if (IS_ENABLED(CONFIG_CFI_CLANG)) {
  /*
   * The compiler generates the following instruction sequence
   * for indirect call checks and cfi.c decodes this;
   *
   *   movl    -<id>, %r10d       ; 6 bytes
   *   addl    -4(%reg), %r10d    ; 4 bytes
   *   je      .Ltmp1             ; 2 bytes
   *   ud2                        ; <- regs->ip
   *   .Ltmp1:
   *
   * Also, these movl and addl are used for showing expected
   * type. So those must not be touched.
 */
  if (insn.opcode.value == 0xBA)
   offset = 12;
  else if (insn.opcode.value == 0x3)
   offset = 6;
  else
   goto out;

  /* This movl/addl is used for decoding CFI. */
  if (is_cfi_trap(addr + offset))
   return false;
 }

out:
 return true;
}

/* If x86 supports IBT (ENDBR) it must be skipped. */
kprobe_opcode_t *arch_adjust_kprobe_addr(unsigned long addr, unsigned long offset,
      bool *on_func_entry)
{
 if (is_endbr((u32 *)addr)) {
  *on_func_entry = !offset || offset == 4;
  if (*on_func_entry)
   offset = 4;

 } else {
  *on_func_entry = !offset;
 }

 return (kprobe_opcode_t *)(addr + offset);
}

/*
 * Copy an instruction with recovering modified instruction by kprobes
 * and adjust the displacement if the instruction uses the %rip-relative
 * addressing mode. Note that since @real will be the final place of copied
 * instruction, displacement must be adjust by @real, not @dest.
 * This returns the length of copied instruction, or 0 if it has an error.
 */
int __copy_instruction(u8 *dest, u8 *src, u8 *real, struct insn *insn)
{
 kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];
 unsigned long recovered_insn = recover_probed_instruction(buf, (unsigned long)src);
 int ret;

 if (!recovered_insn || !insn)
  return 0;

 /* This can access kernel text if given address is not recovered */
 if (copy_from_kernel_nofault(dest, (void *)recovered_insn,
   MAX_INSN_SIZE))
  return 0;

 ret = insn_decode_kernel(insn, dest);
 if (ret < 0)
  return 0;

 /* We can not probe force emulate prefixed instruction */
 if (insn_has_emulate_prefix(insn))
  return 0;

 /* Another subsystem puts a breakpoint, failed to recover */
 if (insn->opcode.bytes[0] == INT3_INSN_OPCODE)
  return 0;

 /* We should not singlestep on the exception masking instructions */
 if (insn_masking_exception(insn))
  return 0;

#ifdef CONFIG_X86_64
 /* Only x86_64 has RIP relative instructions */
 if (insn_rip_relative(insn)) {
  s64 newdisp;
  u8 *disp;
  /*
   * The copied instruction uses the %rip-relative addressing
   * mode.  Adjust the displacement for the difference between
   * the original location of this instruction and the location
   * of the copy that will actually be run.  The tricky bit here
   * is making sure that the sign extension happens correctly in
   * this calculation, since we need a signed 32-bit result to
   * be sign-extended to 64 bits when it's added to the %rip
   * value and yield the same 64-bit result that the sign-
   * extension of the original signed 32-bit displacement would
   * have given.
 */
  newdisp = (u8 *) src + (s64) insn->displacement.value
     - (u8 *) real;
  if ((s64) (s32) newdisp != newdisp) {
   pr_err("Kprobes error: new displacement does not fit into s32 (%llx)\n", newdisp);
   return 0;
  }
  disp = (u8 *) dest + insn_offset_displacement(insn);
  *(s32 *) disp = (s32) newdisp;
 }
#endif
 return insn->length;
}

/* Prepare reljump or int3 right after instruction */
static int prepare_singlestep(kprobe_opcode_t *buf, struct kprobe *p,
         struct insn *insn)
{
 int len = insn->length;

 if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION) &&
     !p->post_handler && can_boost(insn, p->addr) &&
     MAX_INSN_SIZE - len >= JMP32_INSN_SIZE) {
  /*
   * These instructions can be executed directly if it
   * jumps back to correct address.
 */
  synthesize_reljump(buf + len, p->ainsn.insn + len,
       p->addr + insn->length);
  len += JMP32_INSN_SIZE;
  p->ainsn.boostable = 1;
 } else {
  /* Otherwise, put an int3 for trapping singlestep */
  if (MAX_INSN_SIZE - len < INT3_INSN_SIZE)
   return -ENOSPC;

  buf[len] = INT3_INSN_OPCODE;
  len += INT3_INSN_SIZE;
 }

 return len;
}

/* Kprobe x86 instruction emulation - only regs->ip or IF flag modifiers */

static void kprobe_emulate_ifmodifiers(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 switch (p->ainsn.opcode) {
 case 0xfa: /* cli */
  regs->flags &= ~(X86_EFLAGS_IF);
  break;
 case 0xfb: /* sti */
  regs->flags |= X86_EFLAGS_IF;
  break;
 case 0x9c: /* pushf */
  int3_emulate_push(regs, regs->flags);
  break;
 case 0x9d: /* popf */
  regs->flags = int3_emulate_pop(regs);
  break;
 }
 regs->ip = regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size;
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_ifmodifiers);

static void kprobe_emulate_ret(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 int3_emulate_ret(regs);
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_ret);

static void kprobe_emulate_call(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long func = regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size;

 func += p->ainsn.rel32;
 int3_emulate_call(regs, func);
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_call);

static void kprobe_emulate_jmp(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long ip = regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size;

 ip += p->ainsn.rel32;
 int3_emulate_jmp(regs, ip);
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_jmp);

static void kprobe_emulate_jcc(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long ip = regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size;

 int3_emulate_jcc(regs, p->ainsn.jcc.type, ip, p->ainsn.rel32);
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_jcc);

static void kprobe_emulate_loop(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long ip = regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size;
 bool match;

 if (p->ainsn.loop.type != 3) { /* LOOP* */
  if (p->ainsn.loop.asize == 32)
   match = ((*(u32 *)®s->cx)--) != 0;
#ifdef CONFIG_X86_64
  else if (p->ainsn.loop.asize == 64)
   match = ((*(u64 *)®s->cx)--) != 0;
#endif
  else
   match = ((*(u16 *)®s->cx)--) != 0;
 } else {   /* JCXZ */
  if (p->ainsn.loop.asize == 32)
   match = *(u32 *)(®s->cx) == 0;
#ifdef CONFIG_X86_64
  else if (p->ainsn.loop.asize == 64)
   match = *(u64 *)(®s->cx) == 0;
#endif
  else
   match = *(u16 *)(®s->cx) == 0;
 }

 if (p->ainsn.loop.type == 0) /* LOOPNE */
  match = match && !(regs->flags & X86_EFLAGS_ZF);
 else if (p->ainsn.loop.type == 1) /* LOOPE */
  match = match && (regs->flags & X86_EFLAGS_ZF);

 if (match)
  ip += p->ainsn.rel32;
 int3_emulate_jmp(regs, ip);
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_loop);

static const int addrmode_regoffs[] = {
 offsetof(struct pt_regs, ax),
 offsetof(struct pt_regs, cx),
 offsetof(struct pt_regs, dx),
 offsetof(struct pt_regs, bx),
 offsetof(struct pt_regs, sp),
 offsetof(struct pt_regs, bp),
 offsetof(struct pt_regs, si),
 offsetof(struct pt_regs, di),
#ifdef CONFIG_X86_64
 offsetof(struct pt_regs, r8),
 offsetof(struct pt_regs, r9),
 offsetof(struct pt_regs, r10),
 offsetof(struct pt_regs, r11),
 offsetof(struct pt_regs, r12),
 offsetof(struct pt_regs, r13),
 offsetof(struct pt_regs, r14),
 offsetof(struct pt_regs, r15),
#endif
};

static void kprobe_emulate_call_indirect(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long offs = addrmode_regoffs[p->ainsn.indirect.reg];

 int3_emulate_push(regs, regs->ip - INT3_INSN_SIZE + p->ainsn.size);
 int3_emulate_jmp(regs, regs_get_register(regs, offs));
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_call_indirect);

static void kprobe_emulate_jmp_indirect(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 unsigned long offs = addrmode_regoffs[p->ainsn.indirect.reg];

 int3_emulate_jmp(regs, regs_get_register(regs, offs));
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_emulate_jmp_indirect);

static int prepare_emulation(struct kprobe *p, struct insn *insn)
{
 insn_byte_t opcode = insn->opcode.bytes[0];

 switch (opcode) {
 case 0xfa:  /* cli */
 case 0xfb:  /* sti */
 case 0x9c:  /* pushfl */
 case 0x9d:  /* popf/popfd */
  /*
   * IF modifiers must be emulated since it will enable interrupt while
   * int3 single stepping.
 */
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_ifmodifiers;
  p->ainsn.opcode = opcode;
  break;
 case 0xc2: /* ret/lret */
 case 0xc3:
 case 0xca:
 case 0xcb:
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_ret;
  break;
 case 0x9a: /* far call absolute -- segment is not supported */
 case 0xea: /* far jmp absolute -- segment is not supported */
 case 0xcc: /* int3 */
 case 0xcf: /* iret -- in-kernel IRET is not supported */
  return -EOPNOTSUPP;
  break;
 case 0xe8: /* near call relative */
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_call;
  if (insn->immediate.nbytes == 2)
   p->ainsn.rel32 = *(s16 *)&insn->immediate.value;
  else
   p->ainsn.rel32 = *(s32 *)&insn->immediate.value;
  break;
 case 0xeb: /* short jump relative */
 case 0xe9: /* near jump relative */
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_jmp;
  if (insn->immediate.nbytes == 1)
   p->ainsn.rel32 = *(s8 *)&insn->immediate.value;
  else if (insn->immediate.nbytes == 2)
   p->ainsn.rel32 = *(s16 *)&insn->immediate.value;
  else
   p->ainsn.rel32 = *(s32 *)&insn->immediate.value;
  break;
 case 0x70 ... 0x7f:
  /* 1 byte conditional jump */
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_jcc;
  p->ainsn.jcc.type = opcode & 0xf;
  p->ainsn.rel32 = insn->immediate.value;
  break;
 case 0x0f:
  opcode = insn->opcode.bytes[1];
  if ((opcode & 0xf0) == 0x80) {
   /* 2 bytes Conditional Jump */
   p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_jcc;
   p->ainsn.jcc.type = opcode & 0xf;
   if (insn->immediate.nbytes == 2)
    p->ainsn.rel32 = *(s16 *)&insn->immediate.value;
   else
    p->ainsn.rel32 = *(s32 *)&insn->immediate.value;
  } else if (opcode == 0x01 &&
      X86_MODRM_REG(insn->modrm.bytes[0]) == 0 &&
      X86_MODRM_MOD(insn->modrm.bytes[0]) == 3) {
   /* VM extensions - not supported */
   return -EOPNOTSUPP;
  }
  break;
 case 0xe0: /* Loop NZ */
 case 0xe1: /* Loop */
 case 0xe2: /* Loop */
 case 0xe3: /* J*CXZ */
  p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_loop;
  p->ainsn.loop.type = opcode & 0x3;
  p->ainsn.loop.asize = insn->addr_bytes * 8;
  p->ainsn.rel32 = *(s8 *)&insn->immediate.value;
  break;
 case 0xff:
  /*
   * Since the 0xff is an extended group opcode, the instruction
   * is determined by the MOD/RM byte.
 */
  opcode = insn->modrm.bytes[0];
  switch (X86_MODRM_REG(opcode)) {
  case 0b010: /* FF /2, call near, absolute indirect */
   p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_call_indirect;
   break;
  case 0b100: /* FF /4, jmp near, absolute indirect */
   p->ainsn.emulate_op = kprobe_emulate_jmp_indirect;
   break;
  case 0b011: /* FF /3, call far, absolute indirect */
  case 0b101: /* FF /5, jmp far, absolute indirect */
   return -EOPNOTSUPP;
  }

  if (!p->ainsn.emulate_op)
   break;

  if (insn->addr_bytes != sizeof(unsigned long))
   return -EOPNOTSUPP; /* Don't support different size */
  if (X86_MODRM_MOD(opcode) != 3)
   return -EOPNOTSUPP; /* TODO: support memory addressing */

  p->ainsn.indirect.reg = X86_MODRM_RM(opcode);
#ifdef CONFIG_X86_64
  if (X86_REX_B(insn->rex_prefix.value))
   p->ainsn.indirect.reg += 8;
#endif
  break;
 default:
  break;
 }
 p->ainsn.size = insn->length;

 return 0;
}

static int arch_copy_kprobe(struct kprobe *p)
{
 struct insn insn;
 kprobe_opcode_t buf[MAX_INSN_SIZE];
 int ret, len;

 /* Copy an instruction with recovering if other optprobe modifies it.*/
 len = __copy_instruction(buf, p->addr, p->ainsn.insn, &insn);
 if (!len)
  return -EINVAL;

 /* Analyze the opcode and setup emulate functions */
 ret = prepare_emulation(p, &insn);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Add int3 for single-step or booster jmp */
 len = prepare_singlestep(buf, p, &insn);
 if (len < 0)
  return len;

 /* Also, displacement change doesn't affect the first byte */
 p->opcode = buf[0];

 p->ainsn.tp_len = len;
 perf_event_text_poke(p->ainsn.insn, NULL, 0, buf, len);

 /* OK, write back the instruction(s) into ROX insn buffer */
 text_poke(p->ainsn.insn, buf, len);

 return 0;
}

int arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p)
{
 int ret;

 if (alternatives_text_reserved(p->addr, p->addr))
  return -EINVAL;

 if (!can_probe((unsigned long)p->addr))
  return -EILSEQ;

 memset(&p->ainsn, 0, sizeof(p->ainsn));

 /* insn: must be on special executable page on x86. */
 p->ainsn.insn = get_insn_slot();
 if (!p->ainsn.insn)
  return -ENOMEM;

 ret = arch_copy_kprobe(p);
 if (ret) {
  free_insn_slot(p->ainsn.insn, 0);
  p->ainsn.insn = NULL;
 }

 return ret;
}

void arch_arm_kprobe(struct kprobe *p)
{
 u8 int3 = INT3_INSN_OPCODE;

 text_poke(p->addr, &int3, 1);
 smp_text_poke_sync_each_cpu();
 perf_event_text_poke(p->addr, &p->opcode, 1, &int3, 1);
}

void arch_disarm_kprobe(struct kprobe *p)
{
 u8 int3 = INT3_INSN_OPCODE;

 perf_event_text_poke(p->addr, &int3, 1, &p->opcode, 1);
 text_poke(p->addr, &p->opcode, 1);
 smp_text_poke_sync_each_cpu();
}

void arch_remove_kprobe(struct kprobe *p)
{
 if (p->ainsn.insn) {
  /* Record the perf event before freeing the slot */
  perf_event_text_poke(p->ainsn.insn, p->ainsn.insn,
         p->ainsn.tp_len, NULL, 0);
  free_insn_slot(p->ainsn.insn, p->ainsn.boostable);
  p->ainsn.insn = NULL;
 }
}

static nokprobe_inline void
save_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
 kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
 kcb->prev_kprobe.old_flags = kcb->kprobe_old_flags;
 kcb->prev_kprobe.saved_flags = kcb->kprobe_saved_flags;
}

static nokprobe_inline void
restore_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 __this_cpu_write(current_kprobe, kcb->prev_kprobe.kp);
 kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
 kcb->kprobe_old_flags = kcb->prev_kprobe.old_flags;
 kcb->kprobe_saved_flags = kcb->prev_kprobe.saved_flags;
}

static nokprobe_inline void
set_current_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
     struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 __this_cpu_write(current_kprobe, p);
 kcb->kprobe_saved_flags = kcb->kprobe_old_flags
  = (regs->flags & X86_EFLAGS_IF);
}

static void kprobe_post_process(struct kprobe *cur, struct pt_regs *regs,
          struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 /* Restore back the original saved kprobes variables and continue. */
 if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER) {
  /* This will restore both kcb and current_kprobe */
  restore_previous_kprobe(kcb);
 } else {
  /*
   * Always update the kcb status because
   * reset_curent_kprobe() doesn't update kcb.
 */
  kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
  if (cur->post_handler)
   cur->post_handler(cur, regs, 0);
  reset_current_kprobe();
 }
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_post_process);

static void setup_singlestep(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
        struct kprobe_ctlblk *kcb, int reenter)
{
 if (setup_detour_execution(p, regs, reenter))
  return;

#if !defined(CONFIG_PREEMPTION)
 if (p->ainsn.boostable) {
  /* Boost up -- we can execute copied instructions directly */
  if (!reenter)
   reset_current_kprobe();
  /*
   * Reentering boosted probe doesn't reset current_kprobe,
   * nor set current_kprobe, because it doesn't use single
   * stepping.
 */
  regs->ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
  return;
 }
#endif
 if (reenter) {
  save_previous_kprobe(kcb);
  set_current_kprobe(p, regs, kcb);
  kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 } else
  kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;

 if (p->ainsn.emulate_op) {
  p->ainsn.emulate_op(p, regs);
  kprobe_post_process(p, regs, kcb);
  return;
 }

 /* Disable interrupt, and set ip register on trampoline */
 regs->flags &= ~X86_EFLAGS_IF;
 regs->ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
}
NOKPROBE_SYMBOL(setup_singlestep);

/*
 * Called after single-stepping.  p->addr is the address of the
 * instruction whose first byte has been replaced by the "int3"
 * instruction.  To avoid the SMP problems that can occur when we
 * temporarily put back the original opcode to single-step, we
 * single-stepped a copy of the instruction.  The address of this
 * copy is p->ainsn.insn. We also doesn't use trap, but "int3" again
 * right after the copied instruction.
 * Different from the trap single-step, "int3" single-step can not
 * handle the instruction which changes the ip register, e.g. jmp,
 * call, conditional jmp, and the instructions which changes the IF
 * flags because interrupt must be disabled around the single-stepping.
 * Such instructions are software emulated, but others are single-stepped
 * using "int3".
 *
 * When the 2nd "int3" handled, the regs->ip and regs->flags needs to
 * be adjusted, so that we can resume execution on correct code.
 */
static void resume_singlestep(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
         struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 unsigned long copy_ip = (unsigned long)p->ainsn.insn;
 unsigned long orig_ip = (unsigned long)p->addr;

 /* Restore saved interrupt flag and ip register */
 regs->flags |= kcb->kprobe_saved_flags;
 /* Note that regs->ip is executed int3 so must be a step back */
 regs->ip += (orig_ip - copy_ip) - INT3_INSN_SIZE;
}
NOKPROBE_SYMBOL(resume_singlestep);

/*
 * We have reentered the kprobe_handler(), since another probe was hit while
 * within the handler. We save the original kprobes variables and just single
 * step on the instruction of the new probe without calling any user handlers.
 */
static int reenter_kprobe(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs,
     struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 switch (kcb->kprobe_status) {
 case KPROBE_HIT_SSDONE:
 case KPROBE_HIT_ACTIVE:
 case KPROBE_HIT_SS:
  kprobes_inc_nmissed_count(p);
  setup_singlestep(p, regs, kcb, 1);
  break;
 case KPROBE_REENTER:
  /* A probe has been hit in the codepath leading up to, or just
   * after, single-stepping of a probed instruction. This entire
   * codepath should strictly reside in .kprobes.text section.
   * Raise a BUG or we'll continue in an endless reentering loop
   * and eventually a stack overflow.
 */
  pr_err("Unrecoverable kprobe detected.\n");
  dump_kprobe(p);
  BUG();
 default:
  /* impossible cases */
  WARN_ON(1);
  return 0;
 }

 return 1;
}
NOKPROBE_SYMBOL(reenter_kprobe);

static nokprobe_inline int kprobe_is_ss(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 return (kcb->kprobe_status == KPROBE_HIT_SS ||
  kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER);
}

/*
 * Interrupts are disabled on entry as trap3 is an interrupt gate and they
 * remain disabled throughout this function.
 */
int kprobe_int3_handler(struct pt_regs *regs)
{
 kprobe_opcode_t *addr;
 struct kprobe *p;
 struct kprobe_ctlblk *kcb;

 if (user_mode(regs))
  return 0;

 addr = (kprobe_opcode_t *)(regs->ip - sizeof(kprobe_opcode_t));
 /*
  * We don't want to be preempted for the entire duration of kprobe
  * processing. Since int3 and debug trap disables irqs and we clear
  * IF while singlestepping, it must be no preemptible.
 */

 kcb = get_kprobe_ctlblk();
 p = get_kprobe(addr);

 if (p) {
  if (kprobe_running()) {
   if (reenter_kprobe(p, regs, kcb))
    return 1;
  } else {
   set_current_kprobe(p, regs, kcb);
   kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_ACTIVE;

   /*
    * If we have no pre-handler or it returned 0, we
    * continue with normal processing.  If we have a
    * pre-handler and it returned non-zero, that means
    * user handler setup registers to exit to another
    * instruction, we must skip the single stepping.
 */
   if (!p->pre_handler || !p->pre_handler(p, regs))
    setup_singlestep(p, regs, kcb, 0);
   else
    reset_current_kprobe();
   return 1;
  }
 } else if (kprobe_is_ss(kcb)) {
  p = kprobe_running();
  if ((unsigned long)p->ainsn.insn < regs->ip &&
      (unsigned long)p->ainsn.insn + MAX_INSN_SIZE > regs->ip) {
   /* Most provably this is the second int3 for singlestep */
   resume_singlestep(p, regs, kcb);
   kprobe_post_process(p, regs, kcb);
   return 1;
  }
 } /* else: not a kprobe fault; let the kernel handle it */

 return 0;
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_int3_handler);

int kprobe_fault_handler(struct pt_regs *regs, int trapnr)
{
 struct kprobe *cur = kprobe_running();
 struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();

 if (unlikely(regs->ip == (unsigned long)cur->ainsn.insn)) {
  /* This must happen on single-stepping */
  WARN_ON(kcb->kprobe_status != KPROBE_HIT_SS &&
   kcb->kprobe_status != KPROBE_REENTER);
  /*
   * We are here because the instruction being single
   * stepped caused a page fault. We reset the current
   * kprobe and the ip points back to the probe address
   * and allow the page fault handler to continue as a
   * normal page fault.
 */
  regs->ip = (unsigned long)cur->addr;

  /*
   * If the IF flag was set before the kprobe hit,
   * don't touch it:
 */
  regs->flags |= kcb->kprobe_old_flags;

  if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER)
   restore_previous_kprobe(kcb);
  else
   reset_current_kprobe();
 }

 return 0;
}
NOKPROBE_SYMBOL(kprobe_fault_handler);

int __init arch_populate_kprobe_blacklist(void)
{
 return kprobe_add_area_blacklist((unsigned long)__entry_text_start,
      (unsigned long)__entry_text_end);
}

int __init arch_init_kprobes(void)
{
 return 0;
}

int arch_trampoline_kprobe(struct kprobe *p)
{
 return 0;
}