kernel/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         count = 0;
 560
 561         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 562                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 563
 564                 ret = add_update(rec, enable);
 565                 if (ret)
 566                         goto remove_breakpoints;
 567                 count++;
 568         }
 569
 570         run_sync();
 571
 572         report = "removing breakpoints";
 573         count = 0;
 574
 575         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 576                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 577
 578                 ret = finish_update(rec, enable);
 579                 if (ret)
 580                         goto remove_breakpoints;
 581                 count++;
 582         }
 583
 584         run_sync();
 585
 586         return;
 587
 588  remove_breakpoints:
 589         pr_warn("Failed on %s (%d):\n", report, count);
 590         ftrace_bug(ret, rec);
 591         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 592                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 593                 /*
 594                  * Breakpoints are handled only when this function is in
 595                  * progress. The system could not work with them.
 596                  */
 597                 if (remove_breakpoint(rec))
 598                         BUG();
 599         }
 600         run_sync();
 601 }
 602
 603 static int
 604 ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 605                    unsigned const char *new_code)
 606 {
 607         int ret;
 608
 609         ret = add_break(ip, old_code);
 610         if (ret)
 611                 goto out;
 612
 613         run_sync();
 614
 615         ret = add_update_code(ip, new_code);
 616         if (ret)
 617                 goto fail_update;
 618
 619         run_sync();
 620
 621         ret = ftrace_write(ip, new_code, 1);
 622         /*
 623          * The breakpoint is handled only when this function is in progress.
 624          * The system could not work if we could not remove it.
 625          */
 626         BUG_ON(ret);
 627  out:
 628         run_sync();
 629         return ret;
 630
 631  fail_update:
 632         /* Also here the system could not work with the breakpoint */
 633         if (ftrace_write(ip, old_code, 1))
 634                 BUG();
 635         goto out;
 636 }
 637
 638 void arch_ftrace_update_code(int command)
 639 {
 640         /* See comment above by declaration of modifying_ftrace_code */
 641         atomic_inc(&modifying_ftrace_code);
 642
 643         ftrace_modify_all_code(command);
 644
 645         atomic_dec(&modifying_ftrace_code);
 646 }
 647
 648 int __init ftrace_dyn_arch_init(void)
 649 {
 650         return 0;
 651 }
 652
 653 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER)
 654 static unsigned char *ftrace_jmp_replace(unsigned long ip, unsigned long addr)
 655 {
 656         static union ftrace_code_union calc;
 657
 658         /* Jmp not a call (ignore the .e8) */
 659         calc.e8         = 0xe9;
 660         calc.offset     = ftrace_calc_offset(ip + MCOUNT_INSN_SIZE, addr);
 661
 662         /*
 663          * ftrace external locks synchronize the access to the static variable.
 664          */
 665         return calc.code;
 666 }
 667 #endif
 668
 669 /* Currently only x86_64 supports dynamic trampolines */
 670 #ifdef CONFIG_X86_64
 671
 672 #ifdef CONFIG_MODULES
 673 #include <linux/moduleloader.h>
 674 /* Module allocation simplifies allocating memory for code */
 675 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 676 {
 677         return module_alloc(size);
 678 }
 679 static inline void tramp_free(void *tramp)
 680 {
 681         module_memfree(tramp);
 682 }
 683 #else
 684 /* Trampolines can only be created if modules are supported */
 685 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 686 {
 687         return NULL;
 688 }
 689 static inline void tramp_free(void *tramp) { }
 690 #endif
 691
 692 /* Defined as markers to the end of the ftrace default trampolines */
 693 extern void ftrace_caller_end(void);
 694 extern void ftrace_regs_caller_end(void);
 695 extern void ftrace_return(void);
 696 extern void ftrace_caller_op_ptr(void);
 697 extern void ftrace_regs_caller_op_ptr(void);
 698
 699 /* movq function_trace_op(%rip), %rdx */
 700 /* 0x48 0x8b 0x15 <offset-to-ftrace_trace_op (4 bytes)> */
 701 #define OP_REF_SIZE     7
 702
 703 /*
 704  * The ftrace_ops is passed to the function callback. Since the
 705  * trampoline only services a single ftrace_ops, we can pass in
 706  * that ops directly.
 707  *
 708  * The ftrace_op_code_union is used to create a pointer to the
 709  * ftrace_ops that will be passed to the callback function.
 710  */
 711 union ftrace_op_code_union {
 712         char code[OP_REF_SIZE];
 713         struct {
 714                 char op[3];
 715                 int offset;
 716         } __attribute__((packed));
 717 };
 718
 719 static unsigned long
 720 create_trampoline(struct ftrace_ops *ops, unsigned int *tramp_size)
 721 {
 722         unsigned const char *jmp;
 723         unsigned long start_offset;
 724         unsigned long end_offset;
 725         unsigned long op_offset;
 726         unsigned long offset;
 727         unsigned long size;
 728         unsigned long ip;
 729         unsigned long *ptr;
 730         void *trampoline;
 731         /* 48 8b 15 <offset> is movq <offset>(%rip), %rdx */
 732         unsigned const char op_ref[] = { 0x48, 0x8b, 0x15 };
 733         union ftrace_op_code_union op_ptr;
 734         int ret;
 735
 736         if (ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS) {
 737                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 738                 end_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_end;
 739                 op_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_op_ptr;
 740         } else {
 741                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 742                 end_offset = (unsigned long)ftrace_caller_end;
 743                 op_offset = (unsigned long)ftrace_caller_op_ptr;
 744         }
 745
 746         size = end_offset - start_offset;
 747
 748         /*
 749          * Allocate enough size to store the ftrace_caller code,
 750          * the jmp to ftrace_return, as well as the address of
 751          * the ftrace_ops this trampoline is used for.
 752          */
 753         trampoline = alloc_tramp(size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *));
 754         if (!trampoline)
 755                 return 0;
 756
 757         *tramp_size = size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *);
 758
 759         /* Copy ftrace_caller onto the trampoline memory */
 760         ret = probe_kernel_read(trampoline, (void *)start_offset, size);
 761         if (WARN_ON(ret < 0)) {
 762                 tramp_free(trampoline);
 763                 return 0;
 764         }
 765
 766         ip = (unsigned long)trampoline + size;
 767
 768         /* The trampoline ends with a jmp to ftrace_return */
 769         jmp = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)ftrace_return);
 770         memcpy(trampoline + size, jmp, MCOUNT_INSN_SIZE);
 771
 772         /*
 773          * The address of the ftrace_ops that is used for this trampoline
 774          * is stored at the end of the trampoline. This will be used to
 775          * load the third parameter for the callback. Basically, that
 776          * location at the end of the trampoline takes the place of
 777          * the global function_trace_op variable.
 778          */
 779
 780         ptr = (unsigned long *)(trampoline + size + MCOUNT_INSN_SIZE);
 781         *ptr = (unsigned long)ops;
 782
 783         op_offset -= start_offset;
 784         memcpy(&op_ptr, trampoline + op_offset, OP_REF_SIZE);
 785
 786         /* Are we pointing to the reference? */
 787         if (WARN_ON(memcmp(op_ptr.op, op_ref, 3) != 0)) {
 788                 tramp_free(trampoline);
 789                 return 0;
 790         }
 791
 792         /* Load the contents of ptr into the callback parameter */
 793         offset = (unsigned long)ptr;
 794         offset -= (unsigned long)trampoline + op_offset + OP_REF_SIZE;
 795
 796         op_ptr.offset = offset;
 797
 798         /* put in the new offset to the ftrace_ops */
 799         memcpy(trampoline + op_offset, &op_ptr, OP_REF_SIZE);
 800
 801         /* ALLOC_TRAMP flags lets us know we created it */
 802         ops->flags |= FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP;
 803
 804         return (unsigned long)trampoline;
 805 }
 806
 807 static unsigned long calc_trampoline_call_offset(bool save_regs)
 808 {
 809         unsigned long start_offset;
 810         unsigned long call_offset;
 811
 812         if (save_regs) {
 813                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 814                 call_offset = (unsigned long)ftrace_regs_call;
 815         } else {
 816                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 817                 call_offset = (unsigned long)ftrace_call;
 818         }
 819
 820         return call_offset - start_offset;
 821 }
 822
 823 void arch_ftrace_update_trampoline(struct ftrace_ops *ops)
 824 {
 825         ftrace_func_t func;
 826         unsigned char *new;
 827         unsigned long offset;
 828         unsigned long ip;
 829         unsigned int size;
 830         int ret;
 831
 832         if (ops->trampoline) {
 833                 /*
 834                  * The ftrace_ops caller may set up its own trampoline.
 835                  * In such a case, this code must not modify it.
 836                  */
 837                 if (!(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 838                         return;
 839         } else {
 840                 ops->trampoline = create_trampoline(ops, &size);
 841                 if (!ops->trampoline)
 842                         return;
 843                 ops->trampoline_size = size;
 844         }
 845
 846         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 847         ip = ops->trampoline + offset;
 848
 849         func = ftrace_ops_get_func(ops);
 850
 851         /* Do a safe modify in case the trampoline is executing */
 852         new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 853         ret = update_ftrace_func(ip, new);
 854
 855         /* The update should never fail */
 856         WARN_ON(ret);
 857 }
 858
 859 /* Return the address of the function the trampoline calls */
 860 static void *addr_from_call(void *ptr)
 861 {
 862         union ftrace_code_union calc;
 863         int ret;
 864
 865         ret = probe_kernel_read(&calc, ptr, MCOUNT_INSN_SIZE);
 866         if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 867                 return NULL;
 868
 869         /* Make sure this is a call */
 870         if (WARN_ON_ONCE(calc.e8 != 0xe8)) {
 871                 pr_warn("Expected e8, got %x\n", calc.e8);
 872                 return NULL;
 873         }
 874
 875         return ptr + MCOUNT_INSN_SIZE + calc.offset;
 876 }
 877
 878 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 879                            unsigned long frame_pointer);
 880
 881 /*
 882  * If the ops->trampoline was not allocated, then it probably
 883  * has a static trampoline func, or is the ftrace caller itself.
 884  */
 885 static void *static_tramp_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 886 {
 887         unsigned long offset;
 888         bool save_regs = rec->flags & FTRACE_FL_REGS_EN;
 889         void *ptr;
 890
 891         if (ops && ops->trampoline) {
 892 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 893                 /*
 894                  * We only know about function graph tracer setting as static
 895                  * trampoline.
 896                  */
 897                 if (ops->trampoline == FTRACE_GRAPH_ADDR)
 898                         return (void *)prepare_ftrace_return;
 899 #endif
 900                 return NULL;
 901         }
 902
 903         offset = calc_trampoline_call_offset(save_regs);
 904
 905         if (save_regs)
 906                 ptr = (void *)FTRACE_REGS_ADDR + offset;
 907         else
 908                 ptr = (void *)FTRACE_ADDR + offset;
 909
 910         return addr_from_call(ptr);
 911 }
 912
 913 void *arch_ftrace_trampoline_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 914 {
 915         unsigned long offset;
 916
 917         /* If we didn't allocate this trampoline, consider it static */
 918         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 919                 return static_tramp_func(ops, rec);
 920
 921         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 922         return addr_from_call((void *)ops->trampoline + offset);
 923 }
 924
 925 void arch_ftrace_trampoline_free(struct ftrace_ops *ops)
 926 {
 927         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 928                 return;
 929
 930         tramp_free((void *)ops->trampoline);
 931         ops->trampoline = 0;
 932 }
 933
 934 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 935 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 936
 937 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 938
 939 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 940 extern void ftrace_graph_call(void);
 941
 942 static int ftrace_mod_jmp(unsigned long ip, void *func)
 943 {
 944         unsigned char *new;
 945
 946         new = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)func);
 947
 948         return update_ftrace_func(ip, new);
 949 }
 950
 951 int ftrace_enable_ftrace_graph_caller(void)
 952 {
 953         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 954
 955         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_graph_caller);
 956 }
 957
 958 int ftrace_disable_ftrace_graph_caller(void)
 959 {
 960         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 961
 962         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_stub);
 963 }
 964
 965 #endif /* !CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 966
 967 /*
 968  * Hook the return address and push it in the stack of return addrs
 969  * in current thread info.
 970  */
 971 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 972                            unsigned long frame_pointer)
 973 {
 974         unsigned long old;
 975         int faulted;
 976         struct ftrace_graph_ent trace;
 977         unsigned long return_hooker = (unsigned long)
 978                                 &return_to_handler;
 979
 980         if (unlikely(ftrace_graph_is_dead()))
 981                 return;
 982
 983         if (unlikely(atomic_read(&current->tracing_graph_pause)))
 984                 return;
 985
 986         /*
 987          * Protect against fault, even if it shouldn't
 988          * happen. This tool is too much intrusive to
 989          * ignore such a protection.
 990          */
 991         asm volatile(
 992                 "1: " _ASM_MOV " (%[parent]), %[old]\n"
 993                 "2: " _ASM_MOV " %[return_hooker], (%[parent])\n"
 994                 "   movl $0, %[faulted]\n"
 995                 "3:\n"
 996
 997                 ".section .fixup, \"ax\"\n"
 998                 "4: movl $1, %[faulted]\n"
 999                 "   jmp 3b\n"
1000                 ".previous\n"
1001
1002                 _ASM_EXTABLE(1b, 4b)
1003                 _ASM_EXTABLE(2b, 4b)
1004
1005                 : [old] "=&r" (old), [faulted] "=r" (faulted)
1006                 : [parent] "r" (parent), [return_hooker] "r" (return_hooker)
1007                 : "memory"
1008         );
1009
1010         if (unlikely(faulted)) {
1011                 ftrace_graph_stop();
1012                 WARN_ON(1);
1013                 return;
1014         }
1015
1016         trace.func = self_addr;
1017         trace.depth = current->curr_ret_stack + 1;
1018
1019         /* Only trace if the calling function expects to */
1020         if (!ftrace_graph_entry(&trace)) {
1021                 *parent = old;
1022                 return;
1023         }
1024
1025         if (ftrace_push_return_trace(old, self_addr, &trace.depth,
1026                     frame_pointer) == -EBUSY) {
1027                 *parent = old;
1028                 return;
1029         }
1030 }
1031 #endif /* CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER */