arch/x86/kernel/ftrace.c

   1 /*
   2  * Code for replacing ftrace calls with jumps.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007-2008 Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
   5  *
   6  * Thanks goes to Ingo Molnar, for suggesting the idea.
   7  * Mathieu Desnoyers, for suggesting postponing the modifications.
   8  * Arjan van de Ven, for keeping me straight, and explaining to me
   9  * the dangers of modifying code on the run.
  10  */
  11
  12 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  13
  14 #include <linux/spinlock.h>
  15 #include <linux/hardirq.h>
  16 #include <linux/uaccess.h>
  17 #include <linux/ftrace.h>
  18 #include <linux/percpu.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/list.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24
  25 #include <trace/syscall.h>
  26
  27 #include <asm/cacheflush.h>
  28 #include <asm/kprobes.h>
  29 #include <asm/ftrace.h>
  30 #include <asm/nops.h>
  31
  32 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
  33
  34 int ftrace_arch_code_modify_prepare(void)
  35 {
  36         set_kernel_text_rw();
  37         set_all_modules_text_rw();
  38         return 0;
  39 }
  40
  41 int ftrace_arch_code_modify_post_process(void)
  42 {
  43         set_all_modules_text_ro();
  44         set_kernel_text_ro();
  45         return 0;
  46 }
  47
  48 union ftrace_code_union {
  49         char code[MCOUNT_INSN_SIZE];
  50         struct {
  51                 unsigned char e8;
  52                 int offset;
  53         } __attribute__((packed));
  54 };
  55
  56 static int ftrace_calc_offset(long ip, long addr)
  57 {
  58         return (int)(addr - ip);
  59 }
  60
  61 static unsigned char *ftrace_call_replace(unsigned long ip, unsigned long addr)
  62 {
  63         static union ftrace_code_union calc;
  64
  65         calc.e8         = 0xe8;
  66         calc.offset     = ftrace_calc_offset(ip + MCOUNT_INSN_SIZE, addr);
  67
  68         /*
  69          * No locking needed, this must be called via kstop_machine
  70          * which in essence is like running on a uniprocessor machine.
  71          */
  72         return calc.code;
  73 }
  74
  75 static inline int
  76 within(unsigned long addr, unsigned long start, unsigned long end)
  77 {
  78         return addr >= start && addr < end;
  79 }
  80
  81 static unsigned long text_ip_addr(unsigned long ip)
  82 {
  83         /*
  84          * On x86_64, kernel text mappings are mapped read-only with
  85          * CONFIG_DEBUG_RODATA. So we use the kernel identity mapping instead
  86          * of the kernel text mapping to modify the kernel text.
  87          *
  88          * For 32bit kernels, these mappings are same and we can use
  89          * kernel identity mapping to modify code.
  90          */
  91         if (within(ip, (unsigned long)_text, (unsigned long)_etext))
  92                 ip = (unsigned long)__va(__pa_symbol(ip));
  93
  94         return ip;
  95 }
  96
  97 static const unsigned char *ftrace_nop_replace(void)
  98 {
  99         return ideal_nops[NOP_ATOMIC5];
 100 }
 101
 102 static int
 103 ftrace_modify_code_direct(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 104                    unsigned const char *new_code)
 105 {
 106         unsigned char replaced[MCOUNT_INSN_SIZE];
 107
 108         /*
 109          * Note: Due to modules and __init, code can
 110          *  disappear and change, we need to protect against faulting
 111          *  as well as code changing. We do this by using the
 112          *  probe_kernel_* functions.
 113          *
 114          * No real locking needed, this code is run through
 115          * kstop_machine, or before SMP starts.
 116          */
 117
 118         /* read the text we want to modify */
 119         if (probe_kernel_read(replaced, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE))
 120                 return -EFAULT;
 121
 122         /* Make sure it is what we expect it to be */
 123         if (memcmp(replaced, old_code, MCOUNT_INSN_SIZE) != 0)
 124                 return -EINVAL;
 125
 126         ip = text_ip_addr(ip);
 127
 128         /* replace the text with the new text */
 129         if (probe_kernel_write((void *)ip, new_code, MCOUNT_INSN_SIZE))
 130                 return -EPERM;
 131
 132         sync_core();
 133
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 int ftrace_make_nop(struct module *mod,
 138                     struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 139 {
 140         unsigned const char *new, *old;
 141         unsigned long ip = rec->ip;
 142
 143         old = ftrace_call_replace(ip, addr);
 144         new = ftrace_nop_replace();
 145
 146         /*
 147          * On boot up, and when modules are loaded, the MCOUNT_ADDR
 148          * is converted to a nop, and will never become MCOUNT_ADDR
 149          * again. This code is either running before SMP (on boot up)
 150          * or before the code will ever be executed (module load).
 151          * We do not want to use the breakpoint version in this case,
 152          * just modify the code directly.
 153          */
 154         if (addr == MCOUNT_ADDR)
 155                 return ftrace_modify_code_direct(rec->ip, old, new);
 156
 157         /* Normal cases use add_brk_on_nop */
 158         WARN_ONCE(1, "invalid use of ftrace_make_nop");
 159         return -EINVAL;
 160 }
 161
 162 int ftrace_make_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 163 {
 164         unsigned const char *new, *old;
 165         unsigned long ip = rec->ip;
 166
 167         old = ftrace_nop_replace();
 168         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 169
 170         /* Should only be called when module is loaded */
 171         return ftrace_modify_code_direct(rec->ip, old, new);
 172 }
 173
 174 /*
 175  * The modifying_ftrace_code is used to tell the breakpoint
 176  * handler to call ftrace_int3_handler(). If it fails to
 177  * call this handler for a breakpoint added by ftrace, then
 178  * the kernel may crash.
 179  *
 180  * As atomic_writes on x86 do not need a barrier, we do not
 181  * need to add smp_mb()s for this to work. It is also considered
 182  * that we can not read the modifying_ftrace_code before
 183  * executing the breakpoint. That would be quite remarkable if
 184  * it could do that. Here's the flow that is required:
 185  *
 186  *   CPU-0                          CPU-1
 187  *
 188  * atomic_inc(mfc);
 189  * write int3s
 190  *                              <trap-int3> // implicit (r)mb
 191  *                              if (atomic_read(mfc))
 192  *                                      call ftrace_int3_handler()
 193  *
 194  * Then when we are finished:
 195  *
 196  * atomic_dec(mfc);
 197  *
 198  * If we hit a breakpoint that was not set by ftrace, it does not
 199  * matter if ftrace_int3_handler() is called or not. It will
 200  * simply be ignored. But it is crucial that a ftrace nop/caller
 201  * breakpoint is handled. No other user should ever place a
 202  * breakpoint on an ftrace nop/caller location. It must only
 203  * be done by this code.
 204  */
 205 atomic_t modifying_ftrace_code __read_mostly;
 206
 207 static int
 208 ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 209                    unsigned const char *new_code);
 210
 211 /*
 212  * Should never be called:
 213  *  As it is only called by __ftrace_replace_code() which is called by
 214  *  ftrace_replace_code() that x86 overrides, and by ftrace_update_code()
 215  *  which is called to turn mcount into nops or nops into function calls
 216  *  but not to convert a function from not using regs to one that uses
 217  *  regs, which ftrace_modify_call() is for.
 218  */
 219 int ftrace_modify_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long old_addr,
 220                                  unsigned long addr)
 221 {
 222         WARN_ON(1);
 223         return -EINVAL;
 224 }
 225
 226 static unsigned long ftrace_update_func;
 227
 228 static int update_ftrace_func(unsigned long ip, void *new)
 229 {
 230         unsigned char old[MCOUNT_INSN_SIZE];
 231         int ret;
 232
 233         memcpy(old, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE);
 234
 235         ftrace_update_func = ip;
 236         /* Make sure the breakpoints see the ftrace_update_func update */
 237         smp_wmb();
 238
 239         /* See comment above by declaration of modifying_ftrace_code */
 240         atomic_inc(&modifying_ftrace_code);
 241
 242         ret = ftrace_modify_code(ip, old, new);
 243
 244         atomic_dec(&modifying_ftrace_code);
 245
 246         return ret;
 247 }
 248
 249 int ftrace_update_ftrace_func(ftrace_func_t func)
 250 {
 251         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_call);
 252         unsigned char *new;
 253         int ret;
 254
 255         new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 256         ret = update_ftrace_func(ip, new);
 257
 258         /* Also update the regs callback function */
 259         if (!ret) {
 260                 ip = (unsigned long)(&ftrace_regs_call);
 261                 new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 262                 ret = update_ftrace_func(ip, new);
 263         }
 264
 265         return ret;
 266 }
 267
 268 static int is_ftrace_caller(unsigned long ip)
 269 {
 270         if (ip == ftrace_update_func)
 271                 return 1;
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * A breakpoint was added to the code address we are about to
 278  * modify, and this is the handle that will just skip over it.
 279  * We are either changing a nop into a trace call, or a trace
 280  * call to a nop. While the change is taking place, we treat
 281  * it just like it was a nop.
 282  */
 283 int ftrace_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 284 {
 285         unsigned long ip;
 286
 287         if (WARN_ON_ONCE(!regs))
 288                 return 0;
 289
 290         ip = regs->ip - 1;
 291         if (!ftrace_location(ip) && !is_ftrace_caller(ip))
 292                 return 0;
 293
 294         regs->ip += MCOUNT_INSN_SIZE - 1;
 295
 296         return 1;
 297 }
 298
 299 static int ftrace_write(unsigned long ip, const char *val, int size)
 300 {
 301         ip = text_ip_addr(ip);
 302
 303         if (probe_kernel_write((void *)ip, val, size))
 304                 return -EPERM;
 305
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 static int add_break(unsigned long ip, const char *old)
 310 {
 311         unsigned char replaced[MCOUNT_INSN_SIZE];
 312         unsigned char brk = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 313
 314         if (probe_kernel_read(replaced, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE))
 315                 return -EFAULT;
 316
 317         /* Make sure it is what we expect it to be */
 318         if (memcmp(replaced, old, MCOUNT_INSN_SIZE) != 0)
 319                 return -EINVAL;
 320
 321         return ftrace_write(ip, &brk, 1);
 322 }
 323
 324 static int add_brk_on_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 325 {
 326         unsigned const char *old;
 327         unsigned long ip = rec->ip;
 328
 329         old = ftrace_call_replace(ip, addr);
 330
 331         return add_break(rec->ip, old);
 332 }
 333
 334
 335 static int add_brk_on_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 336 {
 337         unsigned const char *old;
 338
 339         old = ftrace_nop_replace();
 340
 341         return add_break(rec->ip, old);
 342 }
 343
 344 static int add_breakpoints(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 345 {
 346         unsigned long ftrace_addr;
 347         int ret;
 348
 349         ftrace_addr = ftrace_get_addr_curr(rec);
 350
 351         ret = ftrace_test_record(rec, enable);
 352
 353         switch (ret) {
 354         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 355                 return 0;
 356
 357         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 358                 /* converting nop to call */
 359                 return add_brk_on_nop(rec);
 360
 361         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 362         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 363                 /* converting a call to a nop */
 364                 return add_brk_on_call(rec, ftrace_addr);
 365         }
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 /*
 370  * On error, we need to remove breakpoints. This needs to
 371  * be done caefully. If the address does not currently have a
 372  * breakpoint, we know we are done. Otherwise, we look at the
 373  * remaining 4 bytes of the instruction. If it matches a nop
 374  * we replace the breakpoint with the nop. Otherwise we replace
 375  * it with the call instruction.
 376  */
 377 static int remove_breakpoint(struct dyn_ftrace *rec)
 378 {
 379         unsigned char ins[MCOUNT_INSN_SIZE];
 380         unsigned char brk = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 381         const unsigned char *nop;
 382         unsigned long ftrace_addr;
 383         unsigned long ip = rec->ip;
 384
 385         /* If we fail the read, just give up */
 386         if (probe_kernel_read(ins, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE))
 387                 return -EFAULT;
 388
 389         /* If this does not have a breakpoint, we are done */
 390         if (ins[0] != brk)
 391                 return 0;
 392
 393         nop = ftrace_nop_replace();
 394
 395         /*
 396          * If the last 4 bytes of the instruction do not match
 397          * a nop, then we assume that this is a call to ftrace_addr.
 398          */
 399         if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) != 0) {
 400                 /*
 401                  * For extra paranoidism, we check if the breakpoint is on
 402                  * a call that would actually jump to the ftrace_addr.
 403                  * If not, don't touch the breakpoint, we make just create
 404                  * a disaster.
 405                  */
 406                 ftrace_addr = ftrace_get_addr_new(rec);
 407                 nop = ftrace_call_replace(ip, ftrace_addr);
 408
 409                 if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) == 0)
 410                         goto update;
 411
 412                 /* Check both ftrace_addr and ftrace_old_addr */
 413                 ftrace_addr = ftrace_get_addr_curr(rec);
 414                 nop = ftrace_call_replace(ip, ftrace_addr);
 415
 416                 if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) != 0)
 417                         return -EINVAL;
 418         }
 419
 420  update:
 421         return ftrace_write(ip, nop, 1);
 422 }
 423
 424 static int add_update_code(unsigned long ip, unsigned const char *new)
 425 {
 426         /* skip breakpoint */
 427         ip++;
 428         new++;
 429         return ftrace_write(ip, new, MCOUNT_INSN_SIZE - 1);
 430 }
 431
 432 static int add_update_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 433 {
 434         unsigned long ip = rec->ip;
 435         unsigned const char *new;
 436
 437         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 438         return add_update_code(ip, new);
 439 }
 440
 441 static int add_update_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 442 {
 443         unsigned long ip = rec->ip;
 444         unsigned const char *new;
 445
 446         new = ftrace_nop_replace();
 447         return add_update_code(ip, new);
 448 }
 449
 450 static int add_update(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 451 {
 452         unsigned long ftrace_addr;
 453         int ret;
 454
 455         ret = ftrace_test_record(rec, enable);
 456
 457         ftrace_addr  = ftrace_get_addr_new(rec);
 458
 459         switch (ret) {
 460         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 461                 return 0;
 462
 463         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 464         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 465                 /* converting nop to call */
 466                 return add_update_call(rec, ftrace_addr);
 467
 468         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 469                 /* converting a call to a nop */
 470                 return add_update_nop(rec);
 471         }
 472
 473         return 0;
 474 }
 475
 476 static int finish_update_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 477 {
 478         unsigned long ip = rec->ip;
 479         unsigned const char *new;
 480
 481         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 482
 483         return ftrace_write(ip, new, 1);
 484 }
 485
 486 static int finish_update_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 487 {
 488         unsigned long ip = rec->ip;
 489         unsigned const char *new;
 490
 491         new = ftrace_nop_replace();
 492
 493         return ftrace_write(ip, new, 1);
 494 }
 495
 496 static int finish_update(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 497 {
 498         unsigned long ftrace_addr;
 499         int ret;
 500
 501         ret = ftrace_update_record(rec, enable);
 502
 503         ftrace_addr = ftrace_get_addr_new(rec);
 504
 505         switch (ret) {
 506         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 507                 return 0;
 508
 509         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 510         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 511                 /* converting nop to call */
 512                 return finish_update_call(rec, ftrace_addr);
 513
 514         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 515                 /* converting a call to a nop */
 516                 return finish_update_nop(rec);
 517         }
 518
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 static void do_sync_core(void *data)
 523 {
 524         sync_core();
 525 }
 526
 527 static void run_sync(void)
 528 {
 529         int enable_irqs = irqs_disabled();
 530
 531         /* We may be called with interrupts disbled (on bootup). */
 532         if (enable_irqs)
 533                 local_irq_enable();
 534         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 535         if (enable_irqs)
 536                 local_irq_disable();
 537 }
 538
 539 void ftrace_replace_code(int enable)
 540 {
 541         struct ftrace_rec_iter *iter;
 542         struct dyn_ftrace *rec;
 543         const char *report = "adding breakpoints";
 544         int count = 0;
 545         int ret;
 546
 547         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 548                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 549
 550                 ret = add_breakpoints(rec, enable);
 551                 if (ret)
 552                         goto remove_breakpoints;
 553                 count++;
 554         }
 555
 556         run_sync();
 557
 558         report = "updating code";
 559
 560         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 561                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 562
 563                 ret = add_update(rec, enable);
 564                 if (ret)
 565                         goto remove_breakpoints;
 566         }
 567
 568         run_sync();
 569
 570         report = "removing breakpoints";
 571
 572         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 573                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 574
 575                 ret = finish_update(rec, enable);
 576                 if (ret)
 577                         goto remove_breakpoints;
 578         }
 579
 580         run_sync();
 581
 582         return;
 583
 584  remove_breakpoints:
 585         pr_warn("Failed on %s (%d):\n", report, count);
 586         ftrace_bug(ret, rec);
 587         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 588                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 589                 /*
 590                  * Breakpoints are handled only when this function is in
 591                  * progress. The system could not work with them.
 592                  */
 593                 if (remove_breakpoint(rec))
 594                         BUG();
 595         }
 596         run_sync();
 597 }
 598
 599 static int
 600 ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 601                    unsigned const char *new_code)
 602 {
 603         int ret;
 604
 605         ret = add_break(ip, old_code);
 606         if (ret)
 607                 goto out;
 608
 609         run_sync();
 610
 611         ret = add_update_code(ip, new_code);
 612         if (ret)
 613                 goto fail_update;
 614
 615         run_sync();
 616
 617         ret = ftrace_write(ip, new_code, 1);
 618         /*
 619          * The breakpoint is handled only when this function is in progress.
 620          * The system could not work if we could not remove it.
 621          */
 622         BUG_ON(ret);
 623  out:
 624         run_sync();
 625         return ret;
 626
 627  fail_update:
 628         /* Also here the system could not work with the breakpoint */
 629         if (ftrace_write(ip, old_code, 1))
 630                 BUG();
 631         goto out;
 632 }
 633
 634 void arch_ftrace_update_code(int command)
 635 {
 636         /* See comment above by declaration of modifying_ftrace_code */
 637         atomic_inc(&modifying_ftrace_code);
 638
 639         ftrace_modify_all_code(command);
 640
 641         atomic_dec(&modifying_ftrace_code);
 642 }
 643
 644 int __init ftrace_dyn_arch_init(void)
 645 {
 646         return 0;
 647 }
 648
 649 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER)
 650 static unsigned char *ftrace_jmp_replace(unsigned long ip, unsigned long addr)
 651 {
 652         static union ftrace_code_union calc;
 653
 654         /* Jmp not a call (ignore the .e8) */
 655         calc.e8         = 0xe9;
 656         calc.offset     = ftrace_calc_offset(ip + MCOUNT_INSN_SIZE, addr);
 657
 658         /*
 659          * ftrace external locks synchronize the access to the static variable.
 660          */
 661         return calc.code;
 662 }
 663 #endif
 664
 665 /* Currently only x86_64 supports dynamic trampolines */
 666 #ifdef CONFIG_X86_64
 667
 668 #ifdef CONFIG_MODULES
 669 #include <linux/moduleloader.h>
 670 /* Module allocation simplifies allocating memory for code */
 671 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 672 {
 673         return module_alloc(size);
 674 }
 675 static inline void tramp_free(void *tramp)
 676 {
 677         module_memfree(tramp);
 678 }
 679 #else
 680 /* Trampolines can only be created if modules are supported */
 681 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 682 {
 683         return NULL;
 684 }
 685 static inline void tramp_free(void *tramp) { }
 686 #endif
 687
 688 /* Defined as markers to the end of the ftrace default trampolines */
 689 extern void ftrace_caller_end(void);
 690 extern void ftrace_regs_caller_end(void);
 691 extern void ftrace_return(void);
 692 extern void ftrace_caller_op_ptr(void);
 693 extern void ftrace_regs_caller_op_ptr(void);
 694
 695 /* movq function_trace_op(%rip), %rdx */
 696 /* 0x48 0x8b 0x15 <offset-to-ftrace_trace_op (4 bytes)> */
 697 #define OP_REF_SIZE     7
 698
 699 /*
 700  * The ftrace_ops is passed to the function callback. Since the
 701  * trampoline only services a single ftrace_ops, we can pass in
 702  * that ops directly.
 703  *
 704  * The ftrace_op_code_union is used to create a pointer to the
 705  * ftrace_ops that will be passed to the callback function.
 706  */
 707 union ftrace_op_code_union {
 708         char code[OP_REF_SIZE];
 709         struct {
 710                 char op[3];
 711                 int offset;
 712         } __attribute__((packed));
 713 };
 714
 715 static unsigned long
 716 create_trampoline(struct ftrace_ops *ops, unsigned int *tramp_size)
 717 {
 718         unsigned const char *jmp;
 719         unsigned long start_offset;
 720         unsigned long end_offset;
 721         unsigned long op_offset;
 722         unsigned long offset;
 723         unsigned long size;
 724         unsigned long ip;
 725         unsigned long *ptr;
 726         void *trampoline;
 727         /* 48 8b 15 <offset> is movq <offset>(%rip), %rdx */
 728         unsigned const char op_ref[] = { 0x48, 0x8b, 0x15 };
 729         union ftrace_op_code_union op_ptr;
 730         int ret;
 731
 732         if (ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS) {
 733                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 734                 end_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_end;
 735                 op_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_op_ptr;
 736         } else {
 737                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 738                 end_offset = (unsigned long)ftrace_caller_end;
 739                 op_offset = (unsigned long)ftrace_caller_op_ptr;
 740         }
 741
 742         size = end_offset - start_offset;
 743
 744         /*
 745          * Allocate enough size to store the ftrace_caller code,
 746          * the jmp to ftrace_return, as well as the address of
 747          * the ftrace_ops this trampoline is used for.
 748          */
 749         trampoline = alloc_tramp(size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *));
 750         if (!trampoline)
 751                 return 0;
 752
 753         *tramp_size = size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *);
 754
 755         /* Copy ftrace_caller onto the trampoline memory */
 756         ret = probe_kernel_read(trampoline, (void *)start_offset, size);
 757         if (WARN_ON(ret < 0)) {
 758                 tramp_free(trampoline);
 759                 return 0;
 760         }
 761
 762         ip = (unsigned long)trampoline + size;
 763
 764         /* The trampoline ends with a jmp to ftrace_return */
 765         jmp = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)ftrace_return);
 766         memcpy(trampoline + size, jmp, MCOUNT_INSN_SIZE);
 767
 768         /*
 769          * The address of the ftrace_ops that is used for this trampoline
 770          * is stored at the end of the trampoline. This will be used to
 771          * load the third parameter for the callback. Basically, that
 772          * location at the end of the trampoline takes the place of
 773          * the global function_trace_op variable.
 774          */
 775
 776         ptr = (unsigned long *)(trampoline + size + MCOUNT_INSN_SIZE);
 777         *ptr = (unsigned long)ops;
 778
 779         op_offset -= start_offset;
 780         memcpy(&op_ptr, trampoline + op_offset, OP_REF_SIZE);
 781
 782         /* Are we pointing to the reference? */
 783         if (WARN_ON(memcmp(op_ptr.op, op_ref, 3) != 0)) {
 784                 tramp_free(trampoline);
 785                 return 0;
 786         }
 787
 788         /* Load the contents of ptr into the callback parameter */
 789         offset = (unsigned long)ptr;
 790         offset -= (unsigned long)trampoline + op_offset + OP_REF_SIZE;
 791
 792         op_ptr.offset = offset;
 793
 794         /* put in the new offset to the ftrace_ops */
 795         memcpy(trampoline + op_offset, &op_ptr, OP_REF_SIZE);
 796
 797         /* ALLOC_TRAMP flags lets us know we created it */
 798         ops->flags |= FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP;
 799
 800         return (unsigned long)trampoline;
 801 }
 802
 803 static unsigned long calc_trampoline_call_offset(bool save_regs)
 804 {
 805         unsigned long start_offset;
 806         unsigned long call_offset;
 807
 808         if (save_regs) {
 809                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 810                 call_offset = (unsigned long)ftrace_regs_call;
 811         } else {
 812                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 813                 call_offset = (unsigned long)ftrace_call;
 814         }
 815
 816         return call_offset - start_offset;
 817 }
 818
 819 void arch_ftrace_update_trampoline(struct ftrace_ops *ops)
 820 {
 821         ftrace_func_t func;
 822         unsigned char *new;
 823         unsigned long offset;
 824         unsigned long ip;
 825         unsigned int size;
 826         int ret;
 827
 828         if (ops->trampoline) {
 829                 /*
 830                  * The ftrace_ops caller may set up its own trampoline.
 831                  * In such a case, this code must not modify it.
 832                  */
 833                 if (!(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 834                         return;
 835         } else {
 836                 ops->trampoline = create_trampoline(ops, &size);
 837                 if (!ops->trampoline)
 838                         return;
 839                 ops->trampoline_size = size;
 840         }
 841
 842         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 843         ip = ops->trampoline + offset;
 844
 845         func = ftrace_ops_get_func(ops);
 846
 847         /* Do a safe modify in case the trampoline is executing */
 848         new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 849         ret = update_ftrace_func(ip, new);
 850
 851         /* The update should never fail */
 852         WARN_ON(ret);
 853 }
 854
 855 /* Return the address of the function the trampoline calls */
 856 static void *addr_from_call(void *ptr)
 857 {
 858         union ftrace_code_union calc;
 859         int ret;
 860
 861         ret = probe_kernel_read(&calc, ptr, MCOUNT_INSN_SIZE);
 862         if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 863                 return NULL;
 864
 865         /* Make sure this is a call */
 866         if (WARN_ON_ONCE(calc.e8 != 0xe8)) {
 867                 pr_warn("Expected e8, got %x\n", calc.e8);
 868                 return NULL;
 869         }
 870
 871         return ptr + MCOUNT_INSN_SIZE + calc.offset;
 872 }
 873
 874 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 875                            unsigned long frame_pointer);
 876
 877 /*
 878  * If the ops->trampoline was not allocated, then it probably
 879  * has a static trampoline func, or is the ftrace caller itself.
 880  */
 881 static void *static_tramp_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 882 {
 883         unsigned long offset;
 884         bool save_regs = rec->flags & FTRACE_FL_REGS_EN;
 885         void *ptr;
 886
 887         if (ops && ops->trampoline) {
 888 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 889                 /*
 890                  * We only know about function graph tracer setting as static
 891                  * trampoline.
 892                  */
 893                 if (ops->trampoline == FTRACE_GRAPH_ADDR)
 894                         return (void *)prepare_ftrace_return;
 895 #endif
 896                 return NULL;
 897         }
 898
 899         offset = calc_trampoline_call_offset(save_regs);
 900
 901         if (save_regs)
 902                 ptr = (void *)FTRACE_REGS_ADDR + offset;
 903         else
 904                 ptr = (void *)FTRACE_ADDR + offset;
 905
 906         return addr_from_call(ptr);
 907 }
 908
 909 void *arch_ftrace_trampoline_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 910 {
 911         unsigned long offset;
 912
 913         /* If we didn't allocate this trampoline, consider it static */
 914         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 915                 return static_tramp_func(ops, rec);
 916
 917         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 918         return addr_from_call((void *)ops->trampoline + offset);
 919 }
 920
 921 void arch_ftrace_trampoline_free(struct ftrace_ops *ops)
 922 {
 923         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 924                 return;
 925
 926         tramp_free((void *)ops->trampoline);
 927         ops->trampoline = 0;
 928 }
 929
 930 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 931 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 932
 933 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 934
 935 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 936 extern void ftrace_graph_call(void);
 937
 938 static int ftrace_mod_jmp(unsigned long ip, void *func)
 939 {
 940         unsigned char *new;
 941
 942         new = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)func);
 943
 944         return update_ftrace_func(ip, new);
 945 }
 946
 947 int ftrace_enable_ftrace_graph_caller(void)
 948 {
 949         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 950
 951         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_graph_caller);
 952 }
 953
 954 int ftrace_disable_ftrace_graph_caller(void)
 955 {
 956         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 957
 958         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_stub);
 959 }
 960
 961 #endif /* !CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 962
 963 /*
 964  * Hook the return address and push it in the stack of return addrs
 965  * in current thread info.
 966  */
 967 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 968                            unsigned long frame_pointer)
 969 {
 970         unsigned long old;
 971         int faulted;
 972         struct ftrace_graph_ent trace;
 973         unsigned long return_hooker = (unsigned long)
 974                                 &return_to_handler;
 975
 976         if (unlikely(ftrace_graph_is_dead()))
 977                 return;
 978
 979         if (unlikely(atomic_read(&current->tracing_graph_pause)))
 980                 return;
 981
 982         /*
 983          * Protect against fault, even if it shouldn't
 984          * happen. This tool is too much intrusive to
 985          * ignore such a protection.
 986          */
 987         asm volatile(
 988                 "1: " _ASM_MOV " (%[parent]), %[old]\n"
 989                 "2: " _ASM_MOV " %[return_hooker], (%[parent])\n"
 990                 "   movl $0, %[faulted]\n"
 991                 "3:\n"
 992
 993                 ".section .fixup, \"ax\"\n"
 994                 "4: movl $1, %[faulted]\n"
 995                 "   jmp 3b\n"
 996                 ".previous\n"
 997
 998                 _ASM_EXTABLE(1b, 4b)
 999                 _ASM_EXTABLE(2b, 4b)
1000
1001                 : [old] "=&r" (old), [faulted] "=r" (faulted)
1002                 : [parent] "r" (parent), [return_hooker] "r" (return_hooker)
1003                 : "memory"
1004         );
1005
1006         if (unlikely(faulted)) {
1007                 ftrace_graph_stop();
1008                 WARN_ON(1);
1009                 return;
1010         }
1011
1012         trace.func = self_addr;
1013         trace.depth = current->curr_ret_stack + 1;
1014
1015         /* Only trace if the calling function expects to */
1016         if (!ftrace_graph_entry(&trace)) {
1017                 *parent = old;
1018                 return;
1019         }
1020
1021         if (ftrace_push_return_trace(old, self_addr, &trace.depth,
1022                     frame_pointer) == -EBUSY) {
1023                 *parent = old;
1024                 return;
1025         }
1026 }
1027 #endif /* CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER */