arch/x86/kernel/jump_label.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * jump label x86 support
   4  *
   5  * Copyright (C) 2009 Jason Baron <jbaron@redhat.com>
   6  *
   7  */
   8 #include <linux/jump_label.h>
   9 #include <linux/memory.h>
  10 #include <linux/uaccess.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/list.h>
  13 #include <linux/jhash.h>
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <asm/kprobes.h>
  16 #include <asm/alternative.h>
  17 #include <asm/text-patching.h>
  18
  19 union jump_code_union {
  20         char code[JUMP_LABEL_NOP_SIZE];
  21         struct {
  22                 char jump;
  23                 int offset;
  24         } __attribute__((packed));
  25 };
  26
  27 static void bug_at(unsigned char *ip, int line)
  28 {
  29         /*
  30          * The location is not an op that we were expecting.
  31          * Something went wrong. Crash the box, as something could be
  32          * corrupting the kernel.
  33          */
  34         pr_crit("jump_label: Fatal kernel bug, unexpected op at %pS [%p] (%5ph) %d\n", ip, ip, ip, line);
  35         BUG();
  36 }
  37
  38 static void __ref __jump_label_transform(struct jump_entry *entry,
  39                                          enum jump_label_type type,
  40                                          int init)
  41 {
  42         union jump_code_union jmp;
  43         const unsigned char default_nop[] = { STATIC_KEY_INIT_NOP };
  44         const unsigned char *ideal_nop = ideal_nops[NOP_ATOMIC5];
  45         const void *expect, *code;
  46         int line;
  47
  48         jmp.jump = 0xe9;
  49         jmp.offset = jump_entry_target(entry) -
  50                      (jump_entry_code(entry) + JUMP_LABEL_NOP_SIZE);
  51
  52         if (type == JUMP_LABEL_JMP) {
  53                 if (init) {
  54                         expect = default_nop; line = __LINE__;
  55                 } else {
  56                         expect = ideal_nop; line = __LINE__;
  57                 }
  58
  59                 code = &jmp.code;
  60         } else {
  61                 if (init) {
  62                         expect = default_nop; line = __LINE__;
  63                 } else {
  64                         expect = &jmp.code; line = __LINE__;
  65                 }
  66
  67                 code = ideal_nop;
  68         }
  69
  70         if (memcmp((void *)jump_entry_code(entry), expect, JUMP_LABEL_NOP_SIZE))
  71                 bug_at((void *)jump_entry_code(entry), line);
  72
  73         /*
  74          * As long as only a single processor is running and the code is still
  75          * not marked as RO, text_poke_early() can be used; Checking that
  76          * system_state is SYSTEM_BOOTING guarantees it. It will be set to
  77          * SYSTEM_SCHEDULING before other cores are awaken and before the
  78          * code is write-protected.
  79          *
  80          * At the time the change is being done, just ignore whether we
  81          * are doing nop -> jump or jump -> nop transition, and assume
  82          * always nop being the 'currently valid' instruction
  83          */
  84         if (init || system_state == SYSTEM_BOOTING) {
  85                 text_poke_early((void *)jump_entry_code(entry), code,
  86                                 JUMP_LABEL_NOP_SIZE);
  87                 return;
  88         }
  89
  90         text_poke_bp((void *)jump_entry_code(entry), code, JUMP_LABEL_NOP_SIZE,
  91                      (void *)jump_entry_code(entry) + JUMP_LABEL_NOP_SIZE);
  92 }
  93
  94 void arch_jump_label_transform(struct jump_entry *entry,
  95                                enum jump_label_type type)
  96 {
  97         mutex_lock(&text_mutex);
  98         __jump_label_transform(entry, type, 0);
  99         mutex_unlock(&text_mutex);
 100 }
 101
 102 static enum {
 103         JL_STATE_START,
 104         JL_STATE_NO_UPDATE,
 105         JL_STATE_UPDATE,
 106 } jlstate __initdata_or_module = JL_STATE_START;
 107
 108 __init_or_module void arch_jump_label_transform_static(struct jump_entry *entry,
 109                                       enum jump_label_type type)
 110 {
 111         /*
 112          * This function is called at boot up and when modules are
 113          * first loaded. Check if the default nop, the one that is
 114          * inserted at compile time, is the ideal nop. If it is, then
 115          * we do not need to update the nop, and we can leave it as is.
 116          * If it is not, then we need to update the nop to the ideal nop.
 117          */
 118         if (jlstate == JL_STATE_START) {
 119                 const unsigned char default_nop[] = { STATIC_KEY_INIT_NOP };
 120                 const unsigned char *ideal_nop = ideal_nops[NOP_ATOMIC5];
 121
 122                 if (memcmp(ideal_nop, default_nop, 5) != 0)
 123                         jlstate = JL_STATE_UPDATE;
 124                 else
 125                         jlstate = JL_STATE_NO_UPDATE;
 126         }
 127         if (jlstate == JL_STATE_UPDATE)
 128                 __jump_label_transform(entry, type, 1);
 129 }