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/text-patching.h>
  15 #include <asm/alternative.h>
  16 #include <asm/sections.h>
  17 #include <asm/pgtable.h>
  18 #include <asm/mce.h>
  19 #include <asm/nmi.h>
  20 #include <asm/cacheflush.h>
  21 #include <asm/tlbflush.h>
  22 #include <asm/io.h>
  23 #include <asm/fixmap.h>
  24
  25 int __read_mostly alternatives_patched;
  26
  27 EXPORT_SYMBOL_GPL(alternatives_patched);
  28
  29 #define MAX_PATCH_LEN (255-1)
  30
  31 static int __initdata_or_module debug_alternative;
  32
  33 static int __init debug_alt(char *str)
  34 {
  35         debug_alternative = 1;
  36         return 1;
  37 }
  38 __setup("debug-alternative", debug_alt);
  39
  40 static int noreplace_smp;
  41
  42 static int __init setup_noreplace_smp(char *str)
  43 {
  44         noreplace_smp = 1;
  45         return 1;
  46 }
  47 __setup("noreplace-smp", setup_noreplace_smp);
  48
  49 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  50 static int __initdata_or_module noreplace_paravirt = 0;
  51
  52 static int __init setup_noreplace_paravirt(char *str)
  53 {
  54         noreplace_paravirt = 1;
  55         return 1;
  56 }
  57 __setup("noreplace-paravirt", setup_noreplace_paravirt);
  58 #endif
  59
  60 #define DPRINTK(fmt, args...)                                           \
  61 do {                                                                    \
  62         if (debug_alternative)                                          \
  63                 printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt "\n", __func__, ##args);   \
  64 } while (0)
  65
  66 #define DUMP_BYTES(buf, len, fmt, args...)                              \
  67 do {                                                                    \
  68         if (unlikely(debug_alternative)) {                              \
  69                 int j;                                                  \
  70                                                                         \
  71                 if (!(len))                                             \
  72                         break;                                          \
  73                                                                         \
  74                 printk(KERN_DEBUG fmt, ##args);                         \
  75                 for (j = 0; j < (len) - 1; j++)                         \
  76                         printk(KERN_CONT "%02hhx ", buf[j]);            \
  77                 printk(KERN_CONT "%02hhx\n", buf[j]);                   \
  78         }                                                               \
  79 } while (0)
  80
  81 /*
  82  * Each GENERIC_NOPX is of X bytes, and defined as an array of bytes
  83  * that correspond to that nop. Getting from one nop to the next, we
  84  * add to the array the offset that is equal to the sum of all sizes of
  85  * nops preceding the one we are after.
  86  *
  87  * Note: The GENERIC_NOP5_ATOMIC is at the end, as it breaks the
  88  * nice symmetry of sizes of the previous nops.
  89  */
  90 #if defined(GENERIC_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
  91 static const unsigned char intelnops[] =
  92 {
  93         GENERIC_NOP1,
  94         GENERIC_NOP2,
  95         GENERIC_NOP3,
  96         GENERIC_NOP4,
  97         GENERIC_NOP5,
  98         GENERIC_NOP6,
  99         GENERIC_NOP7,
 100         GENERIC_NOP8,
 101         GENERIC_NOP5_ATOMIC
 102 };
 103 static const unsigned char * const intel_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 104 {
 105         NULL,
 106         intelnops,
 107         intelnops + 1,
 108         intelnops + 1 + 2,
 109         intelnops + 1 + 2 + 3,
 110         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4,
 111         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 112         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 113         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 114         intelnops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 115 };
 116 #endif
 117
 118 #ifdef K8_NOP1
 119 static const unsigned char k8nops[] =
 120 {
 121         K8_NOP1,
 122         K8_NOP2,
 123         K8_NOP3,
 124         K8_NOP4,
 125         K8_NOP5,
 126         K8_NOP6,
 127         K8_NOP7,
 128         K8_NOP8,
 129         K8_NOP5_ATOMIC
 130 };
 131 static const unsigned char * const k8_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 132 {
 133         NULL,
 134         k8nops,
 135         k8nops + 1,
 136         k8nops + 1 + 2,
 137         k8nops + 1 + 2 + 3,
 138         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 139         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 140         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 141         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 142         k8nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 143 };
 144 #endif
 145
 146 #if defined(K7_NOP1) && !defined(CONFIG_X86_64)
 147 static const unsigned char k7nops[] =
 148 {
 149         K7_NOP1,
 150         K7_NOP2,
 151         K7_NOP3,
 152         K7_NOP4,
 153         K7_NOP5,
 154         K7_NOP6,
 155         K7_NOP7,
 156         K7_NOP8,
 157         K7_NOP5_ATOMIC
 158 };
 159 static const unsigned char * const k7_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 160 {
 161         NULL,
 162         k7nops,
 163         k7nops + 1,
 164         k7nops + 1 + 2,
 165         k7nops + 1 + 2 + 3,
 166         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 167         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 168         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 169         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 170         k7nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 171 };
 172 #endif
 173
 174 #ifdef P6_NOP1
 175 static const unsigned char p6nops[] =
 176 {
 177         P6_NOP1,
 178         P6_NOP2,
 179         P6_NOP3,
 180         P6_NOP4,
 181         P6_NOP5,
 182         P6_NOP6,
 183         P6_NOP7,
 184         P6_NOP8,
 185         P6_NOP5_ATOMIC
 186 };
 187 static const unsigned char * const p6_nops[ASM_NOP_MAX+2] =
 188 {
 189         NULL,
 190         p6nops,
 191         p6nops + 1,
 192         p6nops + 1 + 2,
 193         p6nops + 1 + 2 + 3,
 194         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4,
 195         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5,
 196         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6,
 197         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7,
 198         p6nops + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8,
 199 };
 200 #endif
 201
 202 /* Initialize these to a safe default */
 203 #ifdef CONFIG_X86_64
 204 const unsigned char * const *ideal_nops = p6_nops;
 205 #else
 206 const unsigned char * const *ideal_nops = intel_nops;
 207 #endif
 208
 209 void __init arch_init_ideal_nops(void)
 210 {
 211         switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 212         case X86_VENDOR_INTEL:
 213                 /*
 214                  * Due to a decoder implementation quirk, some
 215                  * specific Intel CPUs actually perform better with
 216                  * the "k8_nops" than with the SDM-recommended NOPs.
 217                  */
 218                 if (boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 219                     boot_cpu_data.x86_model >= 0x0f &&
 220                     boot_cpu_data.x86_model != 0x1c &&
 221                     boot_cpu_data.x86_model != 0x26 &&
 222                     boot_cpu_data.x86_model != 0x27 &&
 223                     boot_cpu_data.x86_model < 0x30) {
 224                         ideal_nops = k8_nops;
 225                 } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NOPL)) {
 226                            ideal_nops = p6_nops;
 227                 } else {
 228 #ifdef CONFIG_X86_64
 229                         ideal_nops = k8_nops;
 230 #else
 231                         ideal_nops = intel_nops;
 232 #endif
 233                 }
 234                 break;
 235
 236         case X86_VENDOR_AMD:
 237                 if (boot_cpu_data.x86 > 0xf) {
 238                         ideal_nops = p6_nops;
 239                         return;
 240                 }
 241
 242                 /* fall through */
 243
 244         default:
 245 #ifdef CONFIG_X86_64
 246                 ideal_nops = k8_nops;
 247 #else
 248                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K8))
 249                         ideal_nops = k8_nops;
 250                 else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_K7))
 251                         ideal_nops = k7_nops;
 252                 else
 253                         ideal_nops = intel_nops;
 254 #endif
 255         }
 256 }
 257
 258 /* Use this to add nops to a buffer, then text_poke the whole buffer. */
 259 static void __init_or_module add_nops(void *insns, unsigned int len)
 260 {
 261         while (len > 0) {
 262                 unsigned int noplen = len;
 263                 if (noplen > ASM_NOP_MAX)
 264                         noplen = ASM_NOP_MAX;
 265                 memcpy(insns, ideal_nops[noplen], noplen);
 266                 insns += noplen;
 267                 len -= noplen;
 268         }
 269 }
 270
 271 extern struct alt_instr __alt_instructions[], __alt_instructions_end[];
 272 extern s32 __smp_locks[], __smp_locks_end[];
 273 void *text_poke_early(void *addr, const void *opcode, size_t len);
 274
 275 /*
 276  * Are we looking at a near JMP with a 1 or 4-byte displacement.
 277  */
 278 static inline bool is_jmp(const u8 opcode)
 279 {
 280         return opcode == 0xeb || opcode == 0xe9;
 281 }
 282
 283 static void __init_or_module
 284 recompute_jump(struct alt_instr *a, u8 *orig_insn, u8 *repl_insn, u8 *insnbuf)
 285 {
 286         u8 *next_rip, *tgt_rip;
 287         s32 n_dspl, o_dspl;
 288         int repl_len;
 289
 290         if (a->replacementlen != 5)
 291                 return;
 292
 293         o_dspl = *(s32 *)(insnbuf + 1);
 294
 295         /* next_rip of the replacement JMP */
 296         next_rip = repl_insn + a->replacementlen;
 297         /* target rip of the replacement JMP */
 298         tgt_rip  = next_rip + o_dspl;
 299         n_dspl = tgt_rip - orig_insn;
 300
 301         DPRINTK("target RIP: %p, new_displ: 0x%x", tgt_rip, n_dspl);
 302
 303         if (tgt_rip - orig_insn >= 0) {
 304                 if (n_dspl - 2 <= 127)
 305                         goto two_byte_jmp;
 306                 else
 307                         goto five_byte_jmp;
 308         /* negative offset */
 309         } else {
 310                 if (((n_dspl - 2) & 0xff) == (n_dspl - 2))
 311                         goto two_byte_jmp;
 312                 else
 313                         goto five_byte_jmp;
 314         }
 315
 316 two_byte_jmp:
 317         n_dspl -= 2;
 318
 319         insnbuf[0] = 0xeb;
 320         insnbuf[1] = (s8)n_dspl;
 321         add_nops(insnbuf + 2, 3);
 322
 323         repl_len = 2;
 324         goto done;
 325
 326 five_byte_jmp:
 327         n_dspl -= 5;
 328
 329         insnbuf[0] = 0xe9;
 330         *(s32 *)&insnbuf[1] = n_dspl;
 331
 332         repl_len = 5;
 333
 334 done:
 335
 336         DPRINTK("final displ: 0x%08x, JMP 0x%lx",
 337                 n_dspl, (unsigned long)orig_insn + n_dspl + repl_len);
 338 }
 339
 340 /*
 341  * "noinline" to cause control flow change and thus invalidate I$ and
 342  * cause refetch after modification.
 343  */
 344 static void __init_or_module noinline optimize_nops(struct alt_instr *a, u8 *instr)
 345 {
 346         unsigned long flags;
 347
 348         if (instr[0] != 0x90)
 349                 return;
 350
 351         local_irq_save(flags);
 352         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
 353         local_irq_restore(flags);
 354
 355         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: [%d:%d) optimized NOPs: ",
 356                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 361  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 362  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 363  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 364  * features by hand.
 365  *
 366  * Marked "noinline" to cause control flow change and thus insn cache
 367  * to refetch changed I$ lines.
 368  */
 369 void __init_or_module noinline apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 370                                                   struct alt_instr *end)
 371 {
 372         struct alt_instr *a;
 373         u8 *instr, *replacement;
 374         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 375
 376         DPRINTK("alt table %p -> %p", start, end);
 377         /*
 378          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 379          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 380          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 381          * patch code.
 382          *
 383          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 384          * order.
 385          */
 386         for (a = start; a < end; a++) {
 387                 int insnbuf_sz = 0;
 388
 389                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 390                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 391                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 392                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 393                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
 394                         if (a->padlen > 1)
 395                                 optimize_nops(a, instr);
 396
 397                         continue;
 398                 }
 399
 400                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%p, len: %d), repl: (%p, len: %d), pad: %d",
 401                         a->cpuid >> 5,
 402                         a->cpuid & 0x1f,
 403                         instr, a->instrlen,
 404                         replacement, a->replacementlen, a->padlen);
 405
 406                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%p: old_insn: ", instr);
 407                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%p: rpl_insn: ", replacement);
 408
 409                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 410                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 411
 412                 /*
 413                  * 0xe8 is a relative jump; fix the offset.
 414                  *
 415                  * Instruction length is checked before the opcode to avoid
 416                  * accessing uninitialized bytes for zero-length replacements.
 417                  */
 418                 if (a->replacementlen == 5 && *insnbuf == 0xe8) {
 419                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 420                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 421                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 422                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 423                 }
 424
 425                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 426                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 427
 428                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 429                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 430                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 431                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 432                 }
 433                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%p: final_insn: ", instr);
 434
 435                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 436         }
 437 }
 438
 439 #ifdef CONFIG_SMP
 440 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 441                                   u8 *text, u8 *text_end)
 442 {
 443         const s32 *poff;
 444
 445         mutex_lock(&text_mutex);
 446         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 447                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 448
 449                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 450                         continue;
 451                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 452                 if (*ptr == 0x3e)
 453                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 454         }
 455         mutex_unlock(&text_mutex);
 456 }
 457
 458 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 459                                     u8 *text, u8 *text_end)
 460 {
 461         const s32 *poff;
 462
 463         mutex_lock(&text_mutex);
 464         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 465                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 466
 467                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 468                         continue;
 469                 /* turn lock prefix into DS segment override prefix */
 470                 if (*ptr == 0xf0)
 471                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0x3E}), 1);
 472         }
 473         mutex_unlock(&text_mutex);
 474 }
 475
 476 struct smp_alt_module {
 477         /* what is this ??? */
 478         struct module   *mod;
 479         char            *name;
 480
 481         /* ptrs to lock prefixes */
 482         const s32       *locks;
 483         const s32       *locks_end;
 484
 485         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 486         u8              *text;
 487         u8              *text_end;
 488
 489         struct list_head next;
 490 };
 491 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 492 static DEFINE_MUTEX(smp_alt);
 493 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by smp_alt */
 494
 495 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 496                                                   char *name,
 497                                                   void *locks, void *locks_end,
 498                                                   void *text,  void *text_end)
 499 {
 500         struct smp_alt_module *smp;
 501
 502         mutex_lock(&smp_alt);
 503         if (!uniproc_patched)
 504                 goto unlock;
 505
 506         if (num_possible_cpus() == 1)
 507                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
 508                 goto smp_unlock;
 509
 510         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 511         if (NULL == smp)
 512                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 513                 goto unlock;
 514
 515         smp->mod        = mod;
 516         smp->name       = name;
 517         smp->locks      = locks;
 518         smp->locks_end  = locks_end;
 519         smp->text       = text;
 520         smp->text_end   = text_end;
 521         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 522                 smp->locks, smp->locks_end,
 523                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 524
 525         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 526 smp_unlock:
 527         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
 528 unlock:
 529         mutex_unlock(&smp_alt);
 530 }
 531
 532 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 533 {
 534         struct smp_alt_module *item;
 535
 536         mutex_lock(&smp_alt);
 537         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 538                 if (mod != item->mod)
 539                         continue;
 540                 list_del(&item->next);
 541                 kfree(item);
 542                 break;
 543         }
 544         mutex_unlock(&smp_alt);
 545 }
 546
 547 void alternatives_enable_smp(void)
 548 {
 549         struct smp_alt_module *mod;
 550
 551         /* Why bother if there are no other CPUs? */
 552         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
 553
 554         mutex_lock(&smp_alt);
 555
 556         if (uniproc_patched) {
 557                 pr_info("switching to SMP code\n");
 558                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
 559                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 560                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 561                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 562                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 563                                               mod->text, mod->text_end);
 564                 uniproc_patched = false;
 565         }
 566         mutex_unlock(&smp_alt);
 567 }
 568
 569 /* Return 1 if the address range is reserved for smp-alternatives */
 570 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 571 {
 572         struct smp_alt_module *mod;
 573         const s32 *poff;
 574         u8 *text_start = start;
 575         u8 *text_end = end;
 576
 577         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 578                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 579                         continue;
 580                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 581                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 582
 583                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 584                                 return 1;
 585                 }
 586         }
 587
 588         return 0;
 589 }
 590 #endif /* CONFIG_SMP */
 591
 592 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 593 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 594                                      struct paravirt_patch_site *end)
 595 {
 596         struct paravirt_patch_site *p;
 597         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 598
 599         if (noreplace_paravirt)
 600                 return;
 601
 602         for (p = start; p < end; p++) {
 603                 unsigned int used;
 604
 605                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 606                 /* prep the buffer with the original instructions */
 607                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 608                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 609                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 610
 611                 BUG_ON(used > p->len);
 612
 613                 /* Pad the rest with nops */
 614                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 615                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 616         }
 617 }
 618 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 619         __stop_parainstructions[];
 620 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 621
 622 void __init alternative_instructions(void)
 623 {
 624         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 625            that might execute the to be patched code.
 626            Other CPUs are not running. */
 627         stop_nmi();
 628
 629         /*
 630          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 631          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 632          * case we must do something about the corruption.
 633          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 634          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 635          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 636          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 637          * patching.
 638          */
 639
 640         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 641
 642 #ifdef CONFIG_SMP
 643         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
 644         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
 645                 uniproc_patched = true;
 646                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 647                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 648                                             _text, _etext);
 649         }
 650
 651         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1)
 652                 free_init_pages("SMP alternatives",
 653                                 (unsigned long)__smp_locks,
 654                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 655 #endif
 656
 657         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 658
 659         restart_nmi();
 660         alternatives_patched = 1;
 661 }
 662
 663 /**
 664  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 665  * @addr: address to modify
 666  * @opcode: source of the copy
 667  * @len: length to copy
 668  *
 669  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 670  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 671  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 672  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 673  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 674  */
 675 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 676                                               size_t len)
 677 {
 678         unsigned long flags;
 679         local_irq_save(flags);
 680         memcpy(addr, opcode, len);
 681         local_irq_restore(flags);
 682         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 683            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 684         return addr;
 685 }
 686
 687 /**
 688  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 689  * @addr: address to modify
 690  * @opcode: source of the copy
 691  * @len: length to copy
 692  *
 693  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 694  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 695  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 696  * page.
 697  *
 698  * Note: Must be called under text_mutex.
 699  */
 700 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 701 {
 702         unsigned long flags;
 703         char *vaddr;
 704         struct page *pages[2];
 705         int i;
 706
 707         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 708                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 709                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 710         } else {
 711                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 712                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 713                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 714         }
 715         BUG_ON(!pages[0]);
 716         local_irq_save(flags);
 717         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 718         if (pages[1])
 719                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 720         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 721         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 722         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 723         if (pages[1])
 724                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 725         local_flush_tlb();
 726         sync_core();
 727         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 728            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 729         for (i = 0; i < len; i++)
 730                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 731         local_irq_restore(flags);
 732         return addr;
 733 }
 734
 735 static void do_sync_core(void *info)
 736 {
 737         sync_core();
 738 }
 739
 740 static bool bp_patching_in_progress;
 741 static void *bp_int3_handler, *bp_int3_addr;
 742
 743 int poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 744 {
 745         /* bp_patching_in_progress */
 746         smp_rmb();
 747
 748         if (likely(!bp_patching_in_progress))
 749                 return 0;
 750
 751         if (user_mode(regs) || regs->ip != (unsigned long)bp_int3_addr)
 752                 return 0;
 753
 754         /* set up the specified breakpoint handler */
 755         regs->ip = (unsigned long) bp_int3_handler;
 756
 757         return 1;
 758
 759 }
 760
 761 /**
 762  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
 763  * @addr:       address to patch
 764  * @opcode:     opcode of new instruction
 765  * @len:        length to copy
 766  * @handler:    address to jump to when the temporary breakpoint is hit
 767  *
 768  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
 769  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
 770  * synchronization using int3 breakpoint.
 771  *
 772  * The way it is done:
 773  *      - add a int3 trap to the address that will be patched
 774  *      - sync cores
 775  *      - update all but the first byte of the patched range
 776  *      - sync cores
 777  *      - replace the first byte (int3) by the first byte of
 778  *        replacing opcode
 779  *      - sync cores
 780  *
 781  * Note: must be called under text_mutex.
 782  */
 783 void *text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, void *handler)
 784 {
 785         unsigned char int3 = 0xcc;
 786
 787         bp_int3_handler = handler;
 788         bp_int3_addr = (u8 *)addr + sizeof(int3);
 789         bp_patching_in_progress = true;
 790         /*
 791          * Corresponding read barrier in int3 notifier for
 792          * making sure the in_progress flags is correctly ordered wrt.
 793          * patching
 794          */
 795         smp_wmb();
 796
 797         text_poke(addr, &int3, sizeof(int3));
 798
 799         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 800
 801         if (len - sizeof(int3) > 0) {
 802                 /* patch all but the first byte */
 803                 text_poke((char *)addr + sizeof(int3),
 804                           (const char *) opcode + sizeof(int3),
 805                           len - sizeof(int3));
 806                 /*
 807                  * According to Intel, this core syncing is very likely
 808                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
 809                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
 810                  */
 811                 on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 812         }
 813
 814         /* patch the first byte */
 815         text_poke(addr, opcode, sizeof(int3));
 816
 817         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 818
 819         bp_patching_in_progress = false;
 820         smp_wmb();
 821
 822         return addr;
 823 }
 824