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: %px, 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         int i;
 348
 349         for (i = 0; i < a->padlen; i++) {
 350                 if (instr[i] != 0x90)
 351                         return;
 352         }
 353
 354         local_irq_save(flags);
 355         add_nops(instr + (a->instrlen - a->padlen), a->padlen);
 356         local_irq_restore(flags);
 357
 358         DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%px: [%d:%d) optimized NOPs: ",
 359                    instr, a->instrlen - a->padlen, a->padlen);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Replace instructions with better alternatives for this CPU type. This runs
 364  * before SMP is initialized to avoid SMP problems with self modifying code.
 365  * This implies that asymmetric systems where APs have less capabilities than
 366  * the boot processor are not handled. Tough. Make sure you disable such
 367  * features by hand.
 368  *
 369  * Marked "noinline" to cause control flow change and thus insn cache
 370  * to refetch changed I$ lines.
 371  */
 372 void __init_or_module noinline apply_alternatives(struct alt_instr *start,
 373                                                   struct alt_instr *end)
 374 {
 375         struct alt_instr *a;
 376         u8 *instr, *replacement;
 377         u8 insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 378
 379         DPRINTK("alt table %px, -> %px", start, end);
 380         /*
 381          * The scan order should be from start to end. A later scanned
 382          * alternative code can overwrite previously scanned alternative code.
 383          * Some kernel functions (e.g. memcpy, memset, etc) use this order to
 384          * patch code.
 385          *
 386          * So be careful if you want to change the scan order to any other
 387          * order.
 388          */
 389         for (a = start; a < end; a++) {
 390                 int insnbuf_sz = 0;
 391
 392                 instr = (u8 *)&a->instr_offset + a->instr_offset;
 393                 replacement = (u8 *)&a->repl_offset + a->repl_offset;
 394                 BUG_ON(a->instrlen > sizeof(insnbuf));
 395                 BUG_ON(a->cpuid >= (NCAPINTS + NBUGINTS) * 32);
 396                 if (!boot_cpu_has(a->cpuid)) {
 397                         if (a->padlen > 1)
 398                                 optimize_nops(a, instr);
 399
 400                         continue;
 401                 }
 402
 403                 DPRINTK("feat: %d*32+%d, old: (%px len: %d), repl: (%px, len: %d), pad: %d",
 404                         a->cpuid >> 5,
 405                         a->cpuid & 0x1f,
 406                         instr, a->instrlen,
 407                         replacement, a->replacementlen, a->padlen);
 408
 409                 DUMP_BYTES(instr, a->instrlen, "%px: old_insn: ", instr);
 410                 DUMP_BYTES(replacement, a->replacementlen, "%px: rpl_insn: ", replacement);
 411
 412                 memcpy(insnbuf, replacement, a->replacementlen);
 413                 insnbuf_sz = a->replacementlen;
 414
 415                 /*
 416                  * 0xe8 is a relative jump; fix the offset.
 417                  *
 418                  * Instruction length is checked before the opcode to avoid
 419                  * accessing uninitialized bytes for zero-length replacements.
 420                  */
 421                 if (a->replacementlen == 5 && *insnbuf == 0xe8) {
 422                         *(s32 *)(insnbuf + 1) += replacement - instr;
 423                         DPRINTK("Fix CALL offset: 0x%x, CALL 0x%lx",
 424                                 *(s32 *)(insnbuf + 1),
 425                                 (unsigned long)instr + *(s32 *)(insnbuf + 1) + 5);
 426                 }
 427
 428                 if (a->replacementlen && is_jmp(replacement[0]))
 429                         recompute_jump(a, instr, replacement, insnbuf);
 430
 431                 if (a->instrlen > a->replacementlen) {
 432                         add_nops(insnbuf + a->replacementlen,
 433                                  a->instrlen - a->replacementlen);
 434                         insnbuf_sz += a->instrlen - a->replacementlen;
 435                 }
 436                 DUMP_BYTES(insnbuf, insnbuf_sz, "%px: final_insn: ", instr);
 437
 438                 text_poke_early(instr, insnbuf, insnbuf_sz);
 439         }
 440 }
 441
 442 #ifdef CONFIG_SMP
 443 static void alternatives_smp_lock(const s32 *start, const s32 *end,
 444                                   u8 *text, u8 *text_end)
 445 {
 446         const s32 *poff;
 447
 448         for (poff = start; poff < end; poff++) {
 449                 u8 *ptr = (u8 *)poff + *poff;
 450
 451                 if (!*poff || ptr < text || ptr >= text_end)
 452                         continue;
 453                 /* turn DS segment override prefix into lock prefix */
 454                 if (*ptr == 0x3e)
 455                         text_poke(ptr, ((unsigned char []){0xf0}), 1);
 456         }
 457 }
 458
 459 static void alternatives_smp_unlock(const s32 *start, const s32 *end,
 460                                     u8 *text, u8 *text_end)
 461 {
 462         const s32 *poff;
 463
 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 }
 474
 475 struct smp_alt_module {
 476         /* what is this ??? */
 477         struct module   *mod;
 478         char            *name;
 479
 480         /* ptrs to lock prefixes */
 481         const s32       *locks;
 482         const s32       *locks_end;
 483
 484         /* .text segment, needed to avoid patching init code ;) */
 485         u8              *text;
 486         u8              *text_end;
 487
 488         struct list_head next;
 489 };
 490 static LIST_HEAD(smp_alt_modules);
 491 static bool uniproc_patched = false;    /* protected by text_mutex */
 492
 493 void __init_or_module alternatives_smp_module_add(struct module *mod,
 494                                                   char *name,
 495                                                   void *locks, void *locks_end,
 496                                                   void *text,  void *text_end)
 497 {
 498         struct smp_alt_module *smp;
 499
 500         mutex_lock(&text_mutex);
 501         if (!uniproc_patched)
 502                 goto unlock;
 503
 504         if (num_possible_cpus() == 1)
 505                 /* Don't bother remembering, we'll never have to undo it. */
 506                 goto smp_unlock;
 507
 508         smp = kzalloc(sizeof(*smp), GFP_KERNEL);
 509         if (NULL == smp)
 510                 /* we'll run the (safe but slow) SMP code then ... */
 511                 goto unlock;
 512
 513         smp->mod        = mod;
 514         smp->name       = name;
 515         smp->locks      = locks;
 516         smp->locks_end  = locks_end;
 517         smp->text       = text;
 518         smp->text_end   = text_end;
 519         DPRINTK("locks %p -> %p, text %p -> %p, name %s\n",
 520                 smp->locks, smp->locks_end,
 521                 smp->text, smp->text_end, smp->name);
 522
 523         list_add_tail(&smp->next, &smp_alt_modules);
 524 smp_unlock:
 525         alternatives_smp_unlock(locks, locks_end, text, text_end);
 526 unlock:
 527         mutex_unlock(&text_mutex);
 528 }
 529
 530 void __init_or_module alternatives_smp_module_del(struct module *mod)
 531 {
 532         struct smp_alt_module *item;
 533
 534         mutex_lock(&text_mutex);
 535         list_for_each_entry(item, &smp_alt_modules, next) {
 536                 if (mod != item->mod)
 537                         continue;
 538                 list_del(&item->next);
 539                 kfree(item);
 540                 break;
 541         }
 542         mutex_unlock(&text_mutex);
 543 }
 544
 545 void alternatives_enable_smp(void)
 546 {
 547         struct smp_alt_module *mod;
 548
 549         /* Why bother if there are no other CPUs? */
 550         BUG_ON(num_possible_cpus() == 1);
 551
 552         mutex_lock(&text_mutex);
 553
 554         if (uniproc_patched) {
 555                 pr_info("switching to SMP code\n");
 556                 BUG_ON(num_online_cpus() != 1);
 557                 clear_cpu_cap(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_UP);
 558                 clear_cpu_cap(&cpu_data(0), X86_FEATURE_UP);
 559                 list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next)
 560                         alternatives_smp_lock(mod->locks, mod->locks_end,
 561                                               mod->text, mod->text_end);
 562                 uniproc_patched = false;
 563         }
 564         mutex_unlock(&text_mutex);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Return 1 if the address range is reserved for SMP-alternatives.
 569  * Must hold text_mutex.
 570  */
 571 int alternatives_text_reserved(void *start, void *end)
 572 {
 573         struct smp_alt_module *mod;
 574         const s32 *poff;
 575         u8 *text_start = start;
 576         u8 *text_end = end;
 577
 578         lockdep_assert_held(&text_mutex);
 579
 580         list_for_each_entry(mod, &smp_alt_modules, next) {
 581                 if (mod->text > text_end || mod->text_end < text_start)
 582                         continue;
 583                 for (poff = mod->locks; poff < mod->locks_end; poff++) {
 584                         const u8 *ptr = (const u8 *)poff + *poff;
 585
 586                         if (text_start <= ptr && text_end > ptr)
 587                                 return 1;
 588                 }
 589         }
 590
 591         return 0;
 592 }
 593 #endif /* CONFIG_SMP */
 594
 595 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
 596 void __init_or_module apply_paravirt(struct paravirt_patch_site *start,
 597                                      struct paravirt_patch_site *end)
 598 {
 599         struct paravirt_patch_site *p;
 600         char insnbuf[MAX_PATCH_LEN];
 601
 602         if (noreplace_paravirt)
 603                 return;
 604
 605         for (p = start; p < end; p++) {
 606                 unsigned int used;
 607
 608                 BUG_ON(p->len > MAX_PATCH_LEN);
 609                 /* prep the buffer with the original instructions */
 610                 memcpy(insnbuf, p->instr, p->len);
 611                 used = pv_init_ops.patch(p->instrtype, p->clobbers, insnbuf,
 612                                          (unsigned long)p->instr, p->len);
 613
 614                 BUG_ON(used > p->len);
 615
 616                 /* Pad the rest with nops */
 617                 add_nops(insnbuf + used, p->len - used);
 618                 text_poke_early(p->instr, insnbuf, p->len);
 619         }
 620 }
 621 extern struct paravirt_patch_site __start_parainstructions[],
 622         __stop_parainstructions[];
 623 #endif  /* CONFIG_PARAVIRT */
 624
 625 void __init alternative_instructions(void)
 626 {
 627         /* The patching is not fully atomic, so try to avoid local interruptions
 628            that might execute the to be patched code.
 629            Other CPUs are not running. */
 630         stop_nmi();
 631
 632         /*
 633          * Don't stop machine check exceptions while patching.
 634          * MCEs only happen when something got corrupted and in this
 635          * case we must do something about the corruption.
 636          * Ignoring it is worse than a unlikely patching race.
 637          * Also machine checks tend to be broadcast and if one CPU
 638          * goes into machine check the others follow quickly, so we don't
 639          * expect a machine check to cause undue problems during to code
 640          * patching.
 641          */
 642
 643         apply_alternatives(__alt_instructions, __alt_instructions_end);
 644
 645 #ifdef CONFIG_SMP
 646         /* Patch to UP if other cpus not imminent. */
 647         if (!noreplace_smp && (num_present_cpus() == 1 || setup_max_cpus <= 1)) {
 648                 uniproc_patched = true;
 649                 alternatives_smp_module_add(NULL, "core kernel",
 650                                             __smp_locks, __smp_locks_end,
 651                                             _text, _etext);
 652         }
 653
 654         if (!uniproc_patched || num_possible_cpus() == 1)
 655                 free_init_pages("SMP alternatives",
 656                                 (unsigned long)__smp_locks,
 657                                 (unsigned long)__smp_locks_end);
 658 #endif
 659
 660         apply_paravirt(__parainstructions, __parainstructions_end);
 661
 662         restart_nmi();
 663         alternatives_patched = 1;
 664 }
 665
 666 /**
 667  * text_poke_early - Update instructions on a live kernel at boot time
 668  * @addr: address to modify
 669  * @opcode: source of the copy
 670  * @len: length to copy
 671  *
 672  * When you use this code to patch more than one byte of an instruction
 673  * you need to make sure that other CPUs cannot execute this code in parallel.
 674  * Also no thread must be currently preempted in the middle of these
 675  * instructions. And on the local CPU you need to be protected again NMI or MCE
 676  * handlers seeing an inconsistent instruction while you patch.
 677  */
 678 void *__init_or_module text_poke_early(void *addr, const void *opcode,
 679                                               size_t len)
 680 {
 681         unsigned long flags;
 682         local_irq_save(flags);
 683         memcpy(addr, opcode, len);
 684         local_irq_restore(flags);
 685         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 686            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 687         return addr;
 688 }
 689
 690 /**
 691  * text_poke - Update instructions on a live kernel
 692  * @addr: address to modify
 693  * @opcode: source of the copy
 694  * @len: length to copy
 695  *
 696  * Only atomic text poke/set should be allowed when not doing early patching.
 697  * It means the size must be writable atomically and the address must be aligned
 698  * in a way that permits an atomic write. It also makes sure we fit on a single
 699  * page.
 700  *
 701  * Note: Must be called under text_mutex.
 702  */
 703 void *text_poke(void *addr, const void *opcode, size_t len)
 704 {
 705         unsigned long flags;
 706         char *vaddr;
 707         struct page *pages[2];
 708         int i;
 709
 710         if (!core_kernel_text((unsigned long)addr)) {
 711                 pages[0] = vmalloc_to_page(addr);
 712                 pages[1] = vmalloc_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 713         } else {
 714                 pages[0] = virt_to_page(addr);
 715                 WARN_ON(!PageReserved(pages[0]));
 716                 pages[1] = virt_to_page(addr + PAGE_SIZE);
 717         }
 718         BUG_ON(!pages[0]);
 719         local_irq_save(flags);
 720         set_fixmap(FIX_TEXT_POKE0, page_to_phys(pages[0]));
 721         if (pages[1])
 722                 set_fixmap(FIX_TEXT_POKE1, page_to_phys(pages[1]));
 723         vaddr = (char *)fix_to_virt(FIX_TEXT_POKE0);
 724         memcpy(&vaddr[(unsigned long)addr & ~PAGE_MASK], opcode, len);
 725         clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE0);
 726         if (pages[1])
 727                 clear_fixmap(FIX_TEXT_POKE1);
 728         local_flush_tlb();
 729         sync_core();
 730         /* Could also do a CLFLUSH here to speed up CPU recovery; but
 731            that causes hangs on some VIA CPUs. */
 732         for (i = 0; i < len; i++)
 733                 BUG_ON(((char *)addr)[i] != ((char *)opcode)[i]);
 734         local_irq_restore(flags);
 735         return addr;
 736 }
 737
 738 static void do_sync_core(void *info)
 739 {
 740         sync_core();
 741 }
 742
 743 static bool bp_patching_in_progress;
 744 static void *bp_int3_handler, *bp_int3_addr;
 745
 746 int poke_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 747 {
 748         /*
 749          * Having observed our INT3 instruction, we now must observe
 750          * bp_patching_in_progress.
 751          *
 752          *      in_progress = TRUE              INT3
 753          *      WMB                             RMB
 754          *      write INT3                      if (in_progress)
 755          *
 756          * Idem for bp_int3_handler.
 757          */
 758         smp_rmb();
 759
 760         if (likely(!bp_patching_in_progress))
 761                 return 0;
 762
 763         if (user_mode(regs) || regs->ip != (unsigned long)bp_int3_addr)
 764                 return 0;
 765
 766         /* set up the specified breakpoint handler */
 767         regs->ip = (unsigned long) bp_int3_handler;
 768
 769         return 1;
 770
 771 }
 772
 773 /**
 774  * text_poke_bp() -- update instructions on live kernel on SMP
 775  * @addr:       address to patch
 776  * @opcode:     opcode of new instruction
 777  * @len:        length to copy
 778  * @handler:    address to jump to when the temporary breakpoint is hit
 779  *
 780  * Modify multi-byte instruction by using int3 breakpoint on SMP.
 781  * We completely avoid stop_machine() here, and achieve the
 782  * synchronization using int3 breakpoint.
 783  *
 784  * The way it is done:
 785  *      - add a int3 trap to the address that will be patched
 786  *      - sync cores
 787  *      - update all but the first byte of the patched range
 788  *      - sync cores
 789  *      - replace the first byte (int3) by the first byte of
 790  *        replacing opcode
 791  *      - sync cores
 792  *
 793  * Note: must be called under text_mutex.
 794  */
 795 void *text_poke_bp(void *addr, const void *opcode, size_t len, void *handler)
 796 {
 797         unsigned char int3 = 0xcc;
 798
 799         bp_int3_handler = handler;
 800         bp_int3_addr = (u8 *)addr + sizeof(int3);
 801         bp_patching_in_progress = true;
 802         /*
 803          * Corresponding read barrier in int3 notifier for making sure the
 804          * in_progress and handler are correctly ordered wrt. patching.
 805          */
 806         smp_wmb();
 807
 808         text_poke(addr, &int3, sizeof(int3));
 809
 810         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 811
 812         if (len - sizeof(int3) > 0) {
 813                 /* patch all but the first byte */
 814                 text_poke((char *)addr + sizeof(int3),
 815                           (const char *) opcode + sizeof(int3),
 816                           len - sizeof(int3));
 817                 /*
 818                  * According to Intel, this core syncing is very likely
 819                  * not necessary and we'd be safe even without it. But
 820                  * better safe than sorry (plus there's not only Intel).
 821                  */
 822                 on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 823         }
 824
 825         /* patch the first byte */
 826         text_poke(addr, opcode, sizeof(int3));
 827
 828         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 829         /*
 830          * sync_core() implies an smp_mb() and orders this store against
 831          * the writing of the new instruction.
 832          */
 833         bp_patching_in_progress = false;
 834
 835         return addr;
 836 }
 837