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 int __read_mostly alternatives_patched;
  25
  26 EXPORT_SYMBOL_GPL(alternatives_patched);
  27
  28 #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
  29
  30 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  31
  32 static int __init debug_alt(char *str)
  33 {
  34         debug_alternative = 1;
  35         return 1;
  36 }
  37 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  38
  39 static int noreplace_smp;
  40
  41 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  42 {
  43         noreplace_smp = 1;
  44         return 1;
  45 }
  46 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  47
  48 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  49 do {                                                                    \
  50         if (debug_alternative)                                          \
  51                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);   \
  52 } while (0)
  53
  54 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  55 do {                                                                    \
  56         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  57                 int j;                                                  \
  58                                                                         \
  59                 if (!(len))                                             \
  60                         break;                                          \
  61                                                                         \
  62                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
  63                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  64                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  65                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  66         }                                                               \
  67 } while (0)
  68
  69 /*
  70  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
  71  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
  72  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
  73  * nops preceding the one we are after.
  74  *
  75  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
  76  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
  77  */
  78 #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
  79 static const unsigned char intelnops[] =
  80 {
  81         GENERIC_NOP1,
  82         GENERIC_NOP2,
  83         GENERIC_NOP3,
  84         GENERIC_NOP4,
  85         GENERIC_NOP5,
  86         GENERIC_NOP6,
  87         GENERIC_NOP7,
  88         GENERIC_NOP8,
  89         GENERIC_NOP5_ATOMIC
  90 };
  91 static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
  92 {
  93         NULL,
  94         intelnops,
  95         intelnops + 1,
  96         intelnops + 1 + 2,
  97         intelnops + 1 + 2 + 3,
  98         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
  99         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 100         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 101         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 102         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 103 };
 104 #endif
 105
 106 #ifdef K8_NOP1
 107 static const unsigned char k8nops[] =
 108 {
 109         K8_NOP1,
 110         K8_NOP2,
 111         K8_NOP3,
 112         K8_NOP4,
 113         K8_NOP5,
 114         K8_NOP6,
 115         K8_NOP7,
 116         K8_NOP8,
 117         K8_NOP5_ATOMIC
 118 };
 119 static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 120 {
 121         NULL,
 122         k8nops,
 123         k8nops + 1,
 124         k8nops + 1 + 2,
 125         k8nops + 1 + 2 + 3,
 126         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 127         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 128         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 129         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 130         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 131 };
 132 #endif
 133
 134 #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
 135 static const unsigned char k7nops[] =
 136 {
 137         K7_NOP1,
 138         K7_NOP2,
 139         K7_NOP3,
 140         K7_NOP4,
 141         K7_NOP5,
 142         K7_NOP6,
 143         K7_NOP7,
 144         K7_NOP8,
 145         K7_NOP5_ATOMIC
 146 };
 147 static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 148 {
 149         NULL,
 150         k7nops,
 151         k7nops + 1,
 152         k7nops + 1 + 2,
 153         k7nops + 1 + 2 + 3,
 154         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 155         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 156         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 157         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 158         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 159 };
 160 #endif
 161
 162 #ifdef P6_NOP1
 163 static const unsigned char p6nops[] =
 164 {
 165         P6_NOP1,
 166         P6_NOP2,
 167         P6_NOP3,
 168         P6_NOP4,
 169         P6_NOP5,
 170         P6_NOP6,
 171         P6_NOP7,
 172         P6_NOP8,
 173         P6_NOP5_ATOMIC
 174 };
 175 static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 176 {
 177         NULL,
 178         p6nops,
 179         p6nops + 1,
 180         p6nops + 1 + 2,
 181         p6nops + 1 + 2 + 3,
 182         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 183         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 184         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 185         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 186         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 187 };
 188 #endif
 189
 190 /* Initialize these to a safe default */
 191 #ifdef CONFIG_X86_64
 192 const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
 193 #else
 194 const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
 195 #endif
 196
 197 void __init arch_init_ideal_nops(void)
 198 {
 199         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 200         case X86_VENDOR_INTEL:
 201                 /*
 202                  * Due to a decoder implementation quirk, some
 203                  * specific Intel CPUs actually perform better with
 204                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
 205                  */
 206                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 207                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
 208                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
 209                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
 210                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
 211                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
 212                         ideal_nops = k8_nops;
 213                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
 214                            ideal_nops = p6_nops;
 215                 } else {
 216 #ifdef CONFIG_X86_64
 217                         ideal_nops = k8_nops;
 218 #else
 219                         ideal_nops = intel_nops;
 220 #endif
 221                 }
 222                 break;
 223
 224         case X86_VENDOR_AMD:
 225                 if (boot_cpu_data.x86 > 0xf) {
 226                         ideal_nops = p6_nops;
 227                         return;
 228                 }
 229
 230                 /* fall through */
 231
 232         default:
 233 #ifdef CONFIG_X86_64
 234                 ideal_nops = k8_nops;
 235 #else
 236                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
 237                         ideal_nops = k8_nops;
 238                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
 239                         ideal_nops = k7_nops;
 240                 else
 241                         ideal_nops = intel_nops;
 242 #endif
 243         }
 244 }
 245
 246 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 247 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 248 {
 249         while (len > 0) {
 250                 unsigned int noplen = len;
 251                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 252                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 253                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
 254                 insns += noplen;
 255                 len -= noplen;
 256         }
 257 }
 258
 259 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 260 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 261 void *text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 262
 263 /*
 264  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 265  */
 266 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 267 {
 268         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 269 }
 270
 271 static void __init_or_module
 272 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insnbuf)
 273 {
 274         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 275         s32 n_dspl, o_dspl;
 276         int repl_len;
 277
 278         if (a->replacementlen != 5)
 279                 return;
 280
 281         o_dspl = *(s32 *)(insnbuf + 1);
 282
 283         /* next_rip of the replacement JMP */
 284         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 285         /* target rip of the replacement JMP */
 286         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 287         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 288
 289         DPRINTK("target RIP: %p, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 290
 291         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 292                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 293                         goto two_byte_jmp;
 294                 else
 295                         goto five_byte_jmp;
 296         /* negative offset */
 297         } else {
 298                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 299                         goto two_byte_jmp;
 300                 else
 301                         goto five_byte_jmp;
 302         }
 303
 304 two_byte_jmp:
 305         n_dspl -= 2;
 306
 307         insnbuf[0] = 0xeb;
 308         insnbuf[1] = (s8)n_dspl;
 309         add_nops(insnbuf + 2, 3);
 310
 311         repl_len = 2;
 312         goto done;
 313
 314 five_byte_jmp:
 315         n_dspl -= 5;
 316
 317         insnbuf[0] = 0xe9;
 318         *(s32 *)&insnbuf[1] = n_dspl;
 319
 320         repl_len = 5;
 321
 322 done:
 323
 324         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 325                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 326 }
 327
 328 static void __init_or_module optimize_nops(struct alt_instr *a, u8 *instr)
 329 {
 330         unsigned long flags;
 331         int i;
 332
 333         for (i = 0; i < a->padlen; i++) {
 334                 if (instr[i] != 0x90)
 335                         return;
 336         }
 337
 338         local_irq_save(flags);
 339         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
 340         sync_core();
 341         local_irq_restore(flags);
 342
 343         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: [%d:%d) optimized NOPs: ",
 344                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
 345 }
 346
 347 /*
 348  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 349  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 350  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 351  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 352  * features by hand.
 353  */
 354 void __init_or_module apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 355                                          struct alt_instr *end)
 356 {
 357         struct alt_instr *a;
 358         u8 *instr, *replacement;
 359         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 360
 361         DPRINTK("alt table %p -> %p", start, end);
 362         /*
 363          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 364          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 365          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 366          * patch code.
 367          *
 368          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 369          * order.
 370          */
 371         for (a = start; a < end; a++) {
 372                 int insnbuf_sz = 0;
 373
 374                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 375                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 376                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 377                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 378                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
 379                         if (a->padlen > 1)
 380                                 optimize_nops(a, instr);
 381
 382                         continue;
 383                 }
 384
 385                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%p, len: %d), repl: (%p, len: %d), pad: %d",
 386                         a->cpuid >> 5,
 387                         a->cpuid & 0x1f,
 388                         instr, a->instrlen,
 389                         replacement, a->replacementlen, a->padlen);
 390
 391                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: old_insn: ", instr);
 392                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%p: rpl_insn: ", replacement);
 393
 394                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 395                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 396
 397                 /* 0xe8 is a relative jump; fix the offset. */
 398                 if (*insnbuf == 0xe8 && a->replacementlen == 5) {
 399                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 400                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 401                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 402                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 403                 }
 404
 405                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 406                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 407
 408                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 409                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 410                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 411                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 412                 }
 413                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%p: final_insn: ", instr);
 414
 415                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 416         }
 417 }
 418
 419 #ifdef CONFIG_SMP
 420 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 421                                   u8 *text, u8 *text_end)
 422 {
 423         const s32 *poff;
 424
 425         mutex_lock(&text_mutex);
 426         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 427                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 428
 429                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 430                         continue;
 431                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 432                 if (*ptr == 0x3e)
 433                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 434         }
 435         mutex_unlock(&text_mutex);
 436 }
 437
 438 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 439                                     u8 *text, u8 *text_end)
 440 {
 441         const s32 *poff;
 442
 443         mutex_lock(&text_mutex);
 444         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 445                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 446
 447                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 448                         continue;
 449                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
 450                 if (*ptr == 0xf0)
 451                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
 452         }
 453         mutex_unlock(&text_mutex);
 454 }
 455
 456 struct smp_alt_module {
 457         /* what is this ??? */
 458         struct module   *mod;
 459         char            *name;
 460
 461         /* ptrs to lock prefixes */
 462         const s32       *locks;
 463         const s32       *locks_end;
 464
 465         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 466         u8              *text;
 467         u8              *text_end;
 468
 469         struct list_head next;
 470 };
 471 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 472 static DEFINE_MUTEX(smp_alt);
 473 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by smp_alt */
 474
 475 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 476                                                   char *name,
 477                                                   void *locks, void *locks_end,
 478                                                   void *text,  void *text_end)
 479 {
 480         struct smp_alt_module *smp;
 481
 482         mutex_lock(&smp_alt);
 483         if (!uniproc_patched)
 484                 goto unlock;
 485
 486         if (num_possible_cpus() == 1)
 487                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
 488                 goto smp_unlock;
 489
 490         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 491         if (NULL == smp)
 492                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 493                 goto unlock;
 494
 495         smp->mod        = mod;
 496         smp->name       = name;
 497         smp->locks      = locks;
 498         smp->locks_end  = locks_end;
 499         smp->text       = text;
 500         smp->text_end   = text_end;
 501         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 502                 smp->locks, smp->locks_end,
 503                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 504
 505         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 506 smp_unlock:
 507         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
 508 unlock:
 509         mutex_unlock(&smp_alt);
 510 }
 511
 512 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 513 {
 514         struct smp_alt_module *item;
 515
 516         mutex_lock(&smp_alt);
 517         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 518                 if (mod != item->mod)
 519                         continue;
 520                 list_del(&item->next);
 521                 kfree(item);
 522                 break;
 523         }
 524         mutex_unlock(&smp_alt);
 525 }
 526
 527 void alternatives_enable_smp(void)
 528 {
 529         struct smp_alt_module *mod;
 530
 531         /* Why bother if there are no other CPUs? */
 532         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
 533
 534         mutex_lock(&smp_alt);
 535
 536         if (uniproc_patched) {
 537                 pr_info("switching to SMP code\n");
 538                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
 539                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 540                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 541                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 542                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 543                                               mod->text, mod->text_end);
 544                 uniproc_patched = false;
 545         }
 546         mutex_unlock(&smp_alt);
 547 }
 548
 549 /* Return 1 if the address range is reserved for smp-alternatives */
 550 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 551 {
 552         struct smp_alt_module *mod;
 553         const s32 *poff;
 554         u8 *text_start = start;
 555         u8 *text_end = end;
 556
 557         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 558                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 559                         continue;
 560                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 561                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 562
 563                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 564                                 return 1;
 565                 }
 566         }
 567
 568         return 0;
 569 }
 570 #endif /* CONFIG_SMP */
 571
 572 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 573 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 574                                      struct paravirt_patch_site *end)
 575 {
 576         struct paravirt_patch_site *p;
 577         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 578
 579         for (p = start; p < end; p++) {
 580                 unsigned int used;
 581
 582                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 583                 /* prep the buffer with the original instructions */
 584                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 585                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 586                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 587
 588                 BUG_ON(used > p->len);
 589
 590                 /* Pad the rest with nops */
 591                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 592                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 593         }
 594 }
 595 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 596         __stop_parainstructions[];
 597 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 598
 599 void __init alternative_instructions(void)
 600 {
 601         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 602            that might execute the to be patched code.
 603            Other CPUs are not running. */
 604         stop_nmi();
 605
 606         /*
 607          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 608          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 609          * case we must do something about the corruption.
 610          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 611          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 612          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 613          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 614          * patching.
 615          */
 616
 617         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 618
 619 #ifdef CONFIG_SMP
 620         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
 621         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
 622                 uniproc_patched = true;
 623                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 624                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 625                                             _text, _etext);
 626         }
 627
 628         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1)
 629                 free_init_pages("SMP alternatives",
 630                                 (unsigned long)__smp_locks,
 631                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 632 #endif
 633
 634         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 635
 636         restart_nmi();
 637         alternatives_patched = 1;
 638 }
 639
 640 /**
 641  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 642  * @addr: address to modify
 643  * @opcode: source of the copy
 644  * @len: length to copy
 645  *
 646  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 647  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 648  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 649  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 650  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 651  */
 652 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 653                                               size_t len)
 654 {
 655         unsigned long flags;
 656         local_irq_save(flags);
 657         memcpy(addr, opcode, len);
 658         sync_core();
 659         local_irq_restore(flags);
 660         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 661            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 662         return addr;
 663 }
 664
 665 /**
 666  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 667  * @addr: address to modify
 668  * @opcode: source of the copy
 669  * @len: length to copy
 670  *
 671  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 672  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 673  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 674  * page.
 675  *
 676  * Note: Must be called under text_mutex.
 677  */
 678 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 679 {
 680         unsigned long flags;
 681         char *vaddr;
 682         struct page *pages[2];
 683         int i;
 684
 685         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 686                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 687                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 688         } else {
 689                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 690                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 691                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 692         }
 693         BUG_ON(!pages[0]);
 694         local_irq_save(flags);
 695         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 696         if (pages[1])
 697                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 698         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 699         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 700         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 701         if (pages[1])
 702                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 703         local_flush_tlb();
 704         sync_core();
 705         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 706            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 707         for (i = 0; i < len; i++)
 708                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 709         local_irq_restore(flags);
 710         return addr;
 711 }
 712
 713 static void do_sync_core(void *info)
 714 {
 715         sync_core();
 716 }
 717
 718 static bool bp_patching_in_progress;
 719 static void *bp_int3_handler, *bp_int3_addr;
 720
 721 int poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 722 {
 723         /* bp_patching_in_progress */
 724         smp_rmb();
 725
 726         if (likely(!bp_patching_in_progress))
 727                 return 0;
 728
 729         if (user_mode(regs) || regs->ip != (unsigned long)bp_int3_addr)
 730                 return 0;
 731
 732         /* set up the specified breakpoint handler */
 733         regs->ip = (unsigned long) bp_int3_handler;
 734
 735         return 1;
 736
 737 }
 738
 739 /**
 740  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
 741  * @addr:       address to patch
 742  * @opcode:     opcode of new instruction
 743  * @len:        length to copy
 744  * @handler:    address to jump to when the temporary breakpoint is hit
 745  *
 746  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
 747  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
 748  * synchronization using int3 breakpoint.
 749  *
 750  * The way it is done:
 751  *      - add a int3 trap to the address that will be patched
 752  *      - sync cores
 753  *      - update all but the first byte of the patched range
 754  *      - sync cores
 755  *      - replace the first byte (int3) by the first byte of
 756  *        replacing opcode
 757  *      - sync cores
 758  *
 759  * Note: must be called under text_mutex.
 760  */
 761 void *text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, void *handler)
 762 {
 763         unsigned char int3 = 0xcc;
 764
 765         bp_int3_handler = handler;
 766         bp_int3_addr = (u8 *)addr + sizeof(int3);
 767         bp_patching_in_progress = true;
 768         /*
 769          * Corresponding read barrier in int3 notifier for
 770          * making sure the in_progress flags is correctly ordered wrt.
 771          * patching
 772          */
 773         smp_wmb();
 774
 775         text_poke(addr, &int3, sizeof(int3));
 776
 777         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 778
 779         if (len - sizeof(int3) > 0) {
 780                 /* patch all but the first byte */
 781                 text_poke((char *)addr + sizeof(int3),
 782                           (const char *) opcode + sizeof(int3),
 783                           len - sizeof(int3));
 784                 /*
 785                  * According to Intel, this core syncing is very likely
 786                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
 787                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
 788                  */
 789                 on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 790         }
 791
 792         /* patch the first byte */
 793         text_poke(addr, opcode, sizeof(int3));
 794
 795         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 796
 797         bp_patching_in_progress = false;
 798         smp_wmb();
 799
 800         return addr;
 801 }
 802