Quelle  kprobes.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+

#define pr_fmt(fmt) "kprobes: " fmt

#include <linux/kprobes.h>
#include <linux/extable.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/stop_machine.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/sections.h>
#include <asm/cacheflush.h>

#include "decode-insn.h"

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

static void __kprobes
post_kprobe_handler(struct kprobe_ctlblk *, struct pt_regs *);

struct csky_insn_patch {
 kprobe_opcode_t *addr;
 u32  opcode;
 atomic_t cpu_count;
};

static int __kprobes patch_text_cb(void *priv)
{
 struct csky_insn_patch *param = priv;
 unsigned int addr = (unsigned int)param->addr;

 if (atomic_inc_return(¶m->cpu_count) == num_online_cpus()) {
  *(u16 *) addr = cpu_to_le16(param->opcode);
  dcache_wb_range(addr, addr + 2);
  atomic_inc(¶m->cpu_count);
 } else {
  while (atomic_read(¶m->cpu_count) <= num_online_cpus())
   cpu_relax();
 }

 icache_inv_range(addr, addr + 2);

 return 0;
}

static int __kprobes patch_text(kprobe_opcode_t *addr, u32 opcode)
{
 struct csky_insn_patch param = { addr, opcode, ATOMIC_INIT(0) };

 return stop_machine_cpuslocked(patch_text_cb, ¶m, cpu_online_mask);
}

static void __kprobes arch_prepare_ss_slot(struct kprobe *p)
{
 unsigned long offset = is_insn32(p->opcode) ? 4 : 2;

 p->ainsn.api.restore = (unsigned long)p->addr + offset;

 patch_text(p->ainsn.api.insn, p->opcode);
}

static void __kprobes arch_prepare_simulate(struct kprobe *p)
{
 p->ainsn.api.restore = 0;
}

static void __kprobes arch_simulate_insn(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs)
{
 struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();

 if (p->ainsn.api.handler)
  p->ainsn.api.handler((u32)p->opcode, (long)p->addr, regs);

 post_kprobe_handler(kcb, regs);
}

int __kprobes arch_prepare_kprobe(struct kprobe *p)
{
 unsigned long probe_addr = (unsigned long)p->addr;

 if (probe_addr & 0x1)
  return -EILSEQ;

 /* copy instruction */
 p->opcode = le32_to_cpu(*p->addr);

 /* decode instruction */
 switch (csky_probe_decode_insn(p->addr, &p->ainsn.api)) {
 case INSN_REJECTED: /* insn not supported */
  return -EINVAL;

 case INSN_GOOD_NO_SLOT: /* insn need simulation */
  p->ainsn.api.insn = NULL;
  break;

 case INSN_GOOD: /* instruction uses slot */
  p->ainsn.api.insn = get_insn_slot();
  if (!p->ainsn.api.insn)
   return -ENOMEM;
  break;
 }

 /* prepare the instruction */
 if (p->ainsn.api.insn)
  arch_prepare_ss_slot(p);
 else
  arch_prepare_simulate(p);

 return 0;
}

/* install breakpoint in text */
void __kprobes arch_arm_kprobe(struct kprobe *p)
{
 patch_text(p->addr, USR_BKPT);
}

/* remove breakpoint from text */
void __kprobes arch_disarm_kprobe(struct kprobe *p)
{
 patch_text(p->addr, p->opcode);
}

void __kprobes arch_remove_kprobe(struct kprobe *p)
{
 if (p->ainsn.api.insn) {
  free_insn_slot(p->ainsn.api.insn, 0);
  p->ainsn.api.insn = NULL;
 }
}

static void __kprobes save_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 kcb->prev_kprobe.kp = kprobe_running();
 kcb->prev_kprobe.status = kcb->kprobe_status;
}

static void __kprobes restore_previous_kprobe(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 __this_cpu_write(current_kprobe, kcb->prev_kprobe.kp);
 kcb->kprobe_status = kcb->prev_kprobe.status;
}

static void __kprobes set_current_kprobe(struct kprobe *p)
{
 __this_cpu_write(current_kprobe, p);
}

/*
 * Interrupts need to be disabled before single-step mode is set, and not
 * reenabled until after single-step mode ends.
 * Without disabling interrupt on local CPU, there is a chance of
 * interrupt occurrence in the period of exception return and  start of
 * out-of-line single-step, that result in wrongly single stepping
 * into the interrupt handler.
 */
static void __kprobes kprobes_save_local_irqflag(struct kprobe_ctlblk *kcb,
      struct pt_regs *regs)
{
 kcb->saved_sr = regs->sr;
 regs->sr &= ~BIT(6);
}

static void __kprobes kprobes_restore_local_irqflag(struct kprobe_ctlblk *kcb,
      struct pt_regs *regs)
{
 regs->sr = kcb->saved_sr;
}

static void __kprobes
set_ss_context(struct kprobe_ctlblk *kcb, unsigned long addr, struct kprobe *p)
{
 unsigned long offset = is_insn32(p->opcode) ? 4 : 2;

 kcb->ss_ctx.ss_pending = true;
 kcb->ss_ctx.match_addr = addr + offset;
}

static void __kprobes clear_ss_context(struct kprobe_ctlblk *kcb)
{
 kcb->ss_ctx.ss_pending = false;
 kcb->ss_ctx.match_addr = 0;
}

#define TRACE_MODE_SI  BIT(14)
#define TRACE_MODE_MASK  ~(0x3 << 14)
#define TRACE_MODE_RUN  0

static void __kprobes setup_singlestep(struct kprobe *p,
           struct pt_regs *regs,
           struct kprobe_ctlblk *kcb, int reenter)
{
 unsigned long slot;

 if (reenter) {
  save_previous_kprobe(kcb);
  set_current_kprobe(p);
  kcb->kprobe_status = KPROBE_REENTER;
 } else {
  kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
 }

 if (p->ainsn.api.insn) {
  /* prepare for single stepping */
  slot = (unsigned long)p->ainsn.api.insn;

  set_ss_context(kcb, slot, p); /* mark pending ss */

  /* IRQs and single stepping do not mix well. */
  kprobes_save_local_irqflag(kcb, regs);
  regs->sr = (regs->sr & TRACE_MODE_MASK) | TRACE_MODE_SI;
  instruction_pointer_set(regs, slot);
 } else {
  /* insn simulation */
  arch_simulate_insn(p, regs);
 }
}

static int __kprobes 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:
  kprobes_inc_nmissed_count(p);
  setup_singlestep(p, regs, kcb, 1);
  break;
 case KPROBE_HIT_SS:
 case KPROBE_REENTER:
  pr_warn("Failed to recover from reentered kprobes.\n");
  dump_kprobe(p);
  BUG();
  break;
 default:
  WARN_ON(1);
  return 0;
 }

 return 1;
}

static void __kprobes
post_kprobe_handler(struct kprobe_ctlblk *kcb, struct pt_regs *regs)
{
 struct kprobe *cur = kprobe_running();

 if (!cur)
  return;

 /* return addr restore if non-branching insn */
 if (cur->ainsn.api.restore != 0)
  regs->pc = cur->ainsn.api.restore;

 /* restore back original saved kprobe variables and continue */
 if (kcb->kprobe_status == KPROBE_REENTER) {
  restore_previous_kprobe(kcb);
  return;
 }

 /* call post handler */
 kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SSDONE;
 if (cur->post_handler) {
  /* post_handler can hit breakpoint and single step
   * again, so we enable D-flag for recursive exception.
 */
  cur->post_handler(cur, regs, 0);
 }

 reset_current_kprobe();
}

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

 switch (kcb->kprobe_status) {
 case KPROBE_HIT_SS:
 case 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->pc = (unsigned long) cur->addr;
  BUG_ON(!instruction_pointer(regs));

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

  break;
 case KPROBE_HIT_ACTIVE:
 case KPROBE_HIT_SSDONE:
  /*
   * In case the user-specified fault handler returned
   * zero, try to fix up.
 */
  if (fixup_exception(regs))
   return 1;
 }
 return 0;
}

int __kprobes
kprobe_breakpoint_handler(struct pt_regs *regs)
{
 struct kprobe *p, *cur_kprobe;
 struct kprobe_ctlblk *kcb;
 unsigned long addr = instruction_pointer(regs);

 kcb = get_kprobe_ctlblk();
 cur_kprobe = kprobe_running();

 p = get_kprobe((kprobe_opcode_t *) addr);

 if (p) {
  if (cur_kprobe) {
   if (reenter_kprobe(p, regs, kcb))
    return 1;
  } else {
   /* Probe hit */
   set_current_kprobe(p);
   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, it will
    * modify the execution path and no need to single
    * stepping. Let's just reset current kprobe and exit.
    *
    * pre_handler can hit a breakpoint and can step thru
    * before return.
 */
   if (!p->pre_handler || !p->pre_handler(p, regs))
    setup_singlestep(p, regs, kcb, 0);
   else
    reset_current_kprobe();
  }
  return 1;
 }

 /*
  * The breakpoint instruction was removed right
  * after we hit it.  Another cpu has removed
  * either a probepoint or a debugger breakpoint
  * at this address.  In either case, no further
  * handling of this interrupt is appropriate.
  * Return back to original instruction, and continue.
 */
 return 0;
}

int __kprobes
kprobe_single_step_handler(struct pt_regs *regs)
{
 struct kprobe_ctlblk *kcb = get_kprobe_ctlblk();

 if ((kcb->ss_ctx.ss_pending)
     && (kcb->ss_ctx.match_addr == instruction_pointer(regs))) {
  clear_ss_context(kcb); /* clear pending ss */

  kprobes_restore_local_irqflag(kcb, regs);
  regs->sr = (regs->sr & TRACE_MODE_MASK) | TRACE_MODE_RUN;

  post_kprobe_handler(kcb, regs);
  return 1;
 }
 return 0;
}

/*
 * Provide a blacklist of symbols identifying ranges which cannot be kprobed.
 * This blacklist is exposed to userspace via debugfs (kprobes/blacklist).
 */
int __init arch_populate_kprobe_blacklist(void)
{
 int ret;

 ret = kprobe_add_area_blacklist((unsigned long)__irqentry_text_start,
     (unsigned long)__irqentry_text_end);
 return ret;
}

void __kprobes __used *trampoline_probe_handler(struct pt_regs *regs)
{
 return (void *)kretprobe_trampoline_handler(regs, NULL);
}

void __kprobes arch_prepare_kretprobe(struct kretprobe_instance *ri,
          struct pt_regs *regs)
{
 ri->ret_addr = (kprobe_opcode_t *)regs->lr;
 ri->fp = NULL;
 regs->lr = (unsigned long) &__kretprobe_trampoline;
}

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

int __init arch_init_kprobes(void)
{
 return 0;
}