]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-artful-kernel.git/commitdiff
livepatch: support for repatching a function
authorJosh Poimboeuf <jpoimboe@redhat.com>
Tue, 20 Jan 2015 15:26:19 +0000 (09:26 -0600)
committerJiri Kosina <jkosina@suse.cz>
Tue, 20 Jan 2015 19:09:41 +0000 (20:09 +0100)
Add support for patching a function multiple times.  If multiple patches
affect a function, the function in the most recently enabled patch
"wins".  This enables a cumulative patch upgrade path, where each patch
is a superset of previous patches.

This requires restructuring the data a little bit.  With the current
design, where each klp_func struct has its own ftrace_ops, we'd have to
unregister the old ops and then register the new ops, because
FTRACE_OPS_FL_IPMODIFY prevents us from having two ops registered for
the same function at the same time.  That would leave a regression
window where the function isn't patched at all (not good for a patch
upgrade path).

This patch replaces the per-klp_func ftrace_ops with a global klp_ops
list, with one ftrace_ops per original function.  A single ftrace_ops is
shared between all klp_funcs which have the same old_addr.  This allows
the switch between function versions to happen instantaneously by
updating the klp_ops struct's func_stack list.  The winner is the
klp_func at the top of the func_stack (front of the list).

[ jkosina@suse.cz: turn WARN_ON() into WARN_ON_ONCE() in ftrace handler to
  avoid storm in pathological cases ]

Signed-off-by: Josh Poimboeuf <jpoimboe@redhat.com>
Reviewed-by: Jiri Slaby <jslaby@suse.cz>
Signed-off-by: Jiri Kosina <jkosina@suse.cz>
include/linux/livepatch.h
kernel/livepatch/core.c

index 950bc615842f2a1d3bfa3bcdbf65faa99b519e01..f14c6fb262b44831a578c3ee40f51e24fb686519 100644 (file)
@@ -40,8 +40,8 @@ enum klp_state {
  * @old_addr:  a hint conveying at what address the old function
  *             can be found (optional, vmlinux patches only)
  * @kobj:      kobject for sysfs resources
- * @fops:      ftrace operations structure
  * @state:     tracks function-level patch application state
+ * @stack_node:        list node for klp_ops func_stack list
  */
 struct klp_func {
        /* external */
@@ -59,8 +59,8 @@ struct klp_func {
 
        /* internal */
        struct kobject kobj;
-       struct ftrace_ops *fops;
        enum klp_state state;
+       struct list_head stack_node;
 };
 
 /**
index 2401e7f955d32dbc62b85b1978cc711c5cb136b1..bc05d390ce8537af485b3778e4d5f26f6df9f6fa 100644 (file)
 #include <linux/kallsyms.h>
 #include <linux/livepatch.h>
 
-/*
- * The klp_mutex protects the klp_patches list and state transitions of any
- * structure reachable from the patches list.  References to any structure must
- * be obtained under mutex protection.
+/**
+ * struct klp_ops - structure for tracking registered ftrace ops structs
+ *
+ * A single ftrace_ops is shared between all enabled replacement functions
+ * (klp_func structs) which have the same old_addr.  This allows the switch
+ * between function versions to happen instantaneously by updating the klp_ops
+ * struct's func_stack list.  The winner is the klp_func at the top of the
+ * func_stack (front of the list).
+ *
+ * @node:      node for the global klp_ops list
+ * @func_stack:        list head for the stack of klp_func's (active func is on top)
+ * @fops:      registered ftrace ops struct
  */
+struct klp_ops {
+       struct list_head node;
+       struct list_head func_stack;
+       struct ftrace_ops fops;
+};
 
+/*
+ * The klp_mutex protects the global lists and state transitions of any
+ * structure reachable from them.  References to any structure must be obtained
+ * under mutex protection (except in klp_ftrace_handler(), which uses RCU to
+ * ensure it gets consistent data).
+ */
 static DEFINE_MUTEX(klp_mutex);
+
 static LIST_HEAD(klp_patches);
+static LIST_HEAD(klp_ops);
 
 static struct kobject *klp_root_kobj;
 
+static struct klp_ops *klp_find_ops(unsigned long old_addr)
+{
+       struct klp_ops *ops;
+       struct klp_func *func;
+
+       list_for_each_entry(ops, &klp_ops, node) {
+               func = list_first_entry(&ops->func_stack, struct klp_func,
+                                       stack_node);
+               if (func->old_addr == old_addr)
+                       return ops;
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
 static bool klp_is_module(struct klp_object *obj)
 {
        return obj->name;
@@ -267,16 +303,28 @@ static int klp_write_object_relocations(struct module *pmod,
 
 static void notrace klp_ftrace_handler(unsigned long ip,
                                       unsigned long parent_ip,
-                                      struct ftrace_ops *ops,
+                                      struct ftrace_ops *fops,
                                       struct pt_regs *regs)
 {
-       struct klp_func *func = ops->private;
+       struct klp_ops *ops;
+       struct klp_func *func;
+
+       ops = container_of(fops, struct klp_ops, fops);
+
+       rcu_read_lock();
+       func = list_first_or_null_rcu(&ops->func_stack, struct klp_func,
+                                     stack_node);
+       rcu_read_unlock();
+
+       if (WARN_ON_ONCE(!func))
+               return;
 
        klp_arch_set_pc(regs, (unsigned long)func->new_func);
 }
 
 static int klp_disable_func(struct klp_func *func)
 {
+       struct klp_ops *ops;
        int ret;
 
        if (WARN_ON(func->state != KLP_ENABLED))
@@ -285,16 +333,28 @@ static int klp_disable_func(struct klp_func *func)
        if (WARN_ON(!func->old_addr))
                return -EINVAL;
 
-       ret = unregister_ftrace_function(func->fops);
-       if (ret) {
-               pr_err("failed to unregister ftrace handler for function '%s' (%d)\n",
-                      func->old_name, ret);
-               return ret;
-       }
+       ops = klp_find_ops(func->old_addr);
+       if (WARN_ON(!ops))
+               return -EINVAL;
 
-       ret = ftrace_set_filter_ip(func->fops, func->old_addr, 1, 0);
-       if (ret)
-               pr_warn("function unregister succeeded but failed to clear the filter\n");
+       if (list_is_singular(&ops->func_stack)) {
+               ret = unregister_ftrace_function(&ops->fops);
+               if (ret) {
+                       pr_err("failed to unregister ftrace handler for function '%s' (%d)\n",
+                              func->old_name, ret);
+                       return ret;
+               }
+
+               ret = ftrace_set_filter_ip(&ops->fops, func->old_addr, 1, 0);
+               if (ret)
+                       pr_warn("function unregister succeeded but failed to clear the filter\n");
+
+               list_del_rcu(&func->stack_node);
+               list_del(&ops->node);
+               kfree(ops);
+       } else {
+               list_del_rcu(&func->stack_node);
+       }
 
        func->state = KLP_DISABLED;
 
@@ -303,6 +363,7 @@ static int klp_disable_func(struct klp_func *func)
 
 static int klp_enable_func(struct klp_func *func)
 {
+       struct klp_ops *ops;
        int ret;
 
        if (WARN_ON(!func->old_addr))
@@ -311,22 +372,50 @@ static int klp_enable_func(struct klp_func *func)
        if (WARN_ON(func->state != KLP_DISABLED))
                return -EINVAL;
 
-       ret = ftrace_set_filter_ip(func->fops, func->old_addr, 0, 0);
-       if (ret) {
-               pr_err("failed to set ftrace filter for function '%s' (%d)\n",
-                      func->old_name, ret);
-               return ret;
-       }
+       ops = klp_find_ops(func->old_addr);
+       if (!ops) {
+               ops = kzalloc(sizeof(*ops), GFP_KERNEL);
+               if (!ops)
+                       return -ENOMEM;
+
+               ops->fops.func = klp_ftrace_handler;
+               ops->fops.flags = FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS |
+                                 FTRACE_OPS_FL_DYNAMIC |
+                                 FTRACE_OPS_FL_IPMODIFY;
+
+               list_add(&ops->node, &klp_ops);
+
+               INIT_LIST_HEAD(&ops->func_stack);
+               list_add_rcu(&func->stack_node, &ops->func_stack);
+
+               ret = ftrace_set_filter_ip(&ops->fops, func->old_addr, 0, 0);
+               if (ret) {
+                       pr_err("failed to set ftrace filter for function '%s' (%d)\n",
+                              func->old_name, ret);
+                       goto err;
+               }
+
+               ret = register_ftrace_function(&ops->fops);
+               if (ret) {
+                       pr_err("failed to register ftrace handler for function '%s' (%d)\n",
+                              func->old_name, ret);
+                       ftrace_set_filter_ip(&ops->fops, func->old_addr, 1, 0);
+                       goto err;
+               }
+
 
-       ret = register_ftrace_function(func->fops);
-       if (ret) {
-               pr_err("failed to register ftrace handler for function '%s' (%d)\n",
-                      func->old_name, ret);
-               ftrace_set_filter_ip(func->fops, func->old_addr, 1, 0);
        } else {
-               func->state = KLP_ENABLED;
+               list_add_rcu(&func->stack_node, &ops->func_stack);
        }
 
+       func->state = KLP_ENABLED;
+
+       return ret;
+
+err:
+       list_del_rcu(&func->stack_node);
+       list_del(&ops->node);
+       kfree(ops);
        return ret;
 }
 
@@ -582,10 +671,6 @@ static struct kobj_type klp_ktype_patch = {
 
 static void klp_kobj_release_func(struct kobject *kobj)
 {
-       struct klp_func *func;
-
-       func = container_of(kobj, struct klp_func, kobj);
-       kfree(func->fops);
 }
 
 static struct kobj_type klp_ktype_func = {
@@ -642,28 +727,11 @@ static void klp_free_patch(struct klp_patch *patch)
 
 static int klp_init_func(struct klp_object *obj, struct klp_func *func)
 {
-       struct ftrace_ops *ops;
-       int ret;
-
-       ops = kzalloc(sizeof(*ops), GFP_KERNEL);
-       if (!ops)
-               return -ENOMEM;
-
-       ops->private = func;
-       ops->func = klp_ftrace_handler;
-       ops->flags = FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS | FTRACE_OPS_FL_DYNAMIC |
-                    FTRACE_OPS_FL_IPMODIFY;
-       func->fops = ops;
+       INIT_LIST_HEAD(&func->stack_node);
        func->state = KLP_DISABLED;
 
-       ret = kobject_init_and_add(&func->kobj, &klp_ktype_func,
-                                  obj->kobj, func->old_name);
-       if (ret) {
-               kfree(func->fops);
-               return ret;
-       }
-
-       return 0;
+       return kobject_init_and_add(&func->kobj, &klp_ktype_func,
+                                   obj->kobj, func->old_name);
 }
 
 /* parts of the initialization that is done only when the object is loaded */