arch/mips/kernel/ftrace.c

   1 /*
   2  * Code for replacing ftrace calls with jumps.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007-2008 Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
   5  * Copyright (C) 2009 DSLab, Lanzhou University, China
   6  * Author: Wu Zhangjin <wuzj@lemote.com>
   7  *
   8  * Thanks goes to Steven Rostedt for writing the original x86 version.
   9  */
  10
  11 #include <linux/uaccess.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/ftrace.h>
  14
  15 #include <asm/cacheflush.h>
  16 #include <asm/asm.h>
  17 #include <asm/asm-offsets.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
  20
  21 #define JAL 0x0c000000          /* jump & link: ip --> ra, jump to target */
  22 #define ADDR_MASK 0x03ffffff    /*  op_code|addr : 31...26|25 ....0 */
  23 #define jump_insn_encode(op_code, addr) \
  24         ((unsigned int)((op_code) | (((addr) >> 2) & ADDR_MASK)))
  25
  26 static unsigned int ftrace_nop = 0x00000000;
  27
  28 static int ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned int new_code)
  29 {
  30         *(unsigned int *)ip = new_code;
  31
  32         flush_icache_range(ip, ip + 8);
  33
  34         return 0;
  35 }
  36
  37 static int lui_v1;
  38 static int jal_mcount;
  39
  40 int ftrace_make_nop(struct module *mod,
  41                     struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
  42 {
  43         unsigned int new;
  44         unsigned long ip = rec->ip;
  45
  46         /* We have compiled module with -mlong-calls, but compiled the kernel
  47          * without it, we need to cope with them respectively. */
  48         if (ip & 0x40000000) {
  49                 /* record it for ftrace_make_call */
  50                 if (lui_v1 == 0)
  51                         lui_v1 = *(unsigned int *)ip;
  52
  53                 /* lui v1, hi_16bit_of_mcount        --> b 1f (0x10000004)
  54                  * addiu v1, v1, low_16bit_of_mcount
  55                  * move at, ra
  56                  * jalr v1
  57                  * nop
  58                  *                                   1f: (ip + 12)
  59                  */
  60                 new = 0x10000004;
  61         } else {
  62                 /* record/calculate it for ftrace_make_call */
  63                 if (jal_mcount == 0) {
  64                         /* We can record it directly like this:
  65                          *     jal_mcount = *(unsigned int *)ip;
  66                          * Herein, jump over the first two nop instructions */
  67                         jal_mcount = jump_insn_encode(JAL, (MCOUNT_ADDR + 8));
  68                 }
  69
  70                 /* move at, ra
  71                  * jalr v1              --> nop
  72                  */
  73                 new = ftrace_nop;
  74         }
  75         return ftrace_modify_code(ip, new);
  76 }
  77
  78 static int modified;    /* initialized as 0 by default */
  79
  80 int ftrace_make_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
  81 {
  82         unsigned int new;
  83         unsigned long ip = rec->ip;
  84
  85         /* We just need to remove the "b ftrace_stub" at the fist time! */
  86         if (modified == 0) {
  87                 modified = 1;
  88                 ftrace_modify_code(addr, ftrace_nop);
  89         }
  90         /* ip, module: 0xc0000000, kernel: 0x80000000 */
  91         new = (ip & 0x40000000) ? lui_v1 : jal_mcount;
  92
  93         return ftrace_modify_code(ip, new);
  94 }
  95
  96 #define FTRACE_CALL_IP ((unsigned long)(&ftrace_call))
  97
  98 int ftrace_update_ftrace_func(ftrace_func_t func)
  99 {
 100         unsigned int new;
 101
 102         new = jump_insn_encode(JAL, (unsigned long)func);
 103
 104         return ftrace_modify_code(FTRACE_CALL_IP, new);
 105 }
 106
 107 int __init ftrace_dyn_arch_init(void *data)
 108 {
 109         /* The return code is retured via data */
 110         *(unsigned long *)data = 0;
 111
 112         return 0;
 113 }
 114 #endif                          /* CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 115
 116 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 117
 118 #define S_RA_SP (0xafbf << 16)  /* s{d,w} ra, offset(sp) */
 119 #define S_R_SP  (0xafb0 << 16)  /* s{d,w} R, offset(sp) */
 120 #define OFFSET_MASK     0xffff  /* stack offset range: 0 ~ PT_SIZE */
 121
 122 unsigned long ftrace_get_parent_addr(unsigned long self_addr,
 123                                      unsigned long parent,
 124                                      unsigned long parent_addr,
 125                                      unsigned long fp)
 126 {
 127         unsigned long sp, ip, ra;
 128         unsigned int code;
 129
 130         /* in module or kernel? */
 131         if (self_addr & 0x40000000) {
 132                 /* module: move to the instruction "lui v1, HI_16BIT_OF_MCOUNT" */
 133                 ip = self_addr - 20;
 134         } else {
 135                 /* kernel: move to the instruction "move ra, at" */
 136                 ip = self_addr - 12;
 137         }
 138
 139         /* search the text until finding the non-store instruction or "s{d,w}
 140          * ra, offset(sp)" instruction */
 141         do {
 142                 ip -= 4;
 143
 144                 /* get the code at "ip" */
 145                 code = *(unsigned int *)ip;
 146
 147                 /* If we hit the non-store instruction before finding where the
 148                  * ra is stored, then this is a leaf function and it does not
 149                  * store the ra on the stack. */
 150                 if ((code & S_R_SP) != S_R_SP)
 151                         return parent_addr;
 152
 153         } while (((code & S_RA_SP) != S_RA_SP));
 154
 155         sp = fp + (code & OFFSET_MASK);
 156         ra = *(unsigned long *)sp;
 157
 158         if (ra == parent)
 159                 return sp;
 160
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Hook the return address and push it in the stack of return addrs
 166  * in current thread info.
 167  */
 168 void prepare_ftrace_return(unsigned long *parent, unsigned long self_addr,
 169                            unsigned long fp)
 170 {
 171         unsigned long old;
 172         struct ftrace_graph_ent trace;
 173         unsigned long return_hooker = (unsigned long)
 174             &return_to_handler;
 175
 176         if (unlikely(atomic_read(&current->tracing_graph_pause)))
 177                 return;
 178
 179         /* "parent" is the stack address saved the return address of the caller
 180          * of _mcount, for a leaf function not save the return address in the
 181          * stack address, so, we "emulate" one in _mcount's stack space, and
 182          * hijack it directly, but for a non-leaf function, it will save the
 183          * return address to the its stack space, so, we can not hijack the
 184          * "parent" directly, but need to find the real stack address,
 185          * ftrace_get_parent_addr() does it!
 186          */
 187
 188         old = *parent;
 189
 190         parent = (unsigned long *)ftrace_get_parent_addr(self_addr, old,
 191                                                          (unsigned long)parent,
 192                                                          fp);
 193
 194         /* If fails when getting the stack address of the non-leaf function's
 195          * ra, stop function graph tracer and return */
 196         if (parent == 0) {
 197                 ftrace_graph_stop();
 198                 WARN_ON(1);
 199                 return;
 200         }
 201
 202         *parent = return_hooker;
 203
 204         if (ftrace_push_return_trace(old, self_addr, &trace.depth, fp) ==
 205             -EBUSY) {
 206                 *parent = old;
 207                 return;
 208         }
 209
 210         trace.func = self_addr;
 211
 212         /* Only trace if the calling function expects to */
 213         if (!ftrace_graph_entry(&trace)) {
 214                 current->curr_ret_stack--;
 215                 *parent = old;
 216         }
 217 }
 218 #endif                          /* CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER */