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         ftrace_expected = old_code;
 109
 110         /*
 111          * Note:
 112          * We are paranoid about modifying text, as if a bug was to happen, it
 113          * could cause us to read or write to someplace that could cause harm.
 114          * Carefully read and modify the code with probe_kernel_*(), and make
 115          * sure what we read is what we expected it to be before modifying it.
 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         ftrace_expected = NULL;
 158
 159         /* Normal cases use add_brk_on_nop */
 160         WARN_ONCE(1, "invalid use of ftrace_make_nop");
 161         return -EINVAL;
 162 }
 163
 164 int ftrace_make_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 165 {
 166         unsigned const char *new, *old;
 167         unsigned long ip = rec->ip;
 168
 169         old = ftrace_nop_replace();
 170         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 171
 172         /* Should only be called when module is loaded */
 173         return ftrace_modify_code_direct(rec->ip, old, new);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * The modifying_ftrace_code is used to tell the breakpoint
 178  * handler to call ftrace_int3_handler(). If it fails to
 179  * call this handler for a breakpoint added by ftrace, then
 180  * the kernel may crash.
 181  *
 182  * As atomic_writes on x86 do not need a barrier, we do not
 183  * need to add smp_mb()s for this to work. It is also considered
 184  * that we can not read the modifying_ftrace_code before
 185  * executing the breakpoint. That would be quite remarkable if
 186  * it could do that. Here's the flow that is required:
 187  *
 188  *   CPU-0                          CPU-1
 189  *
 190  * atomic_inc(mfc);
 191  * write int3s
 192  *                              <trap-int3> // implicit (r)mb
 193  *                              if (atomic_read(mfc))
 194  *                                      call ftrace_int3_handler()
 195  *
 196  * Then when we are finished:
 197  *
 198  * atomic_dec(mfc);
 199  *
 200  * If we hit a breakpoint that was not set by ftrace, it does not
 201  * matter if ftrace_int3_handler() is called or not. It will
 202  * simply be ignored. But it is crucial that a ftrace nop/caller
 203  * breakpoint is handled. No other user should ever place a
 204  * breakpoint on an ftrace nop/caller location. It must only
 205  * be done by this code.
 206  */
 207 atomic_t modifying_ftrace_code __read_mostly;
 208
 209 static int
 210 ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 211                    unsigned const char *new_code);
 212
 213 /*
 214  * Should never be called:
 215  *  As it is only called by __ftrace_replace_code() which is called by
 216  *  ftrace_replace_code() that x86 overrides, and by ftrace_update_code()
 217  *  which is called to turn mcount into nops or nops into function calls
 218  *  but not to convert a function from not using regs to one that uses
 219  *  regs, which ftrace_modify_call() is for.
 220  */
 221 int ftrace_modify_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long old_addr,
 222                                  unsigned long addr)
 223 {
 224         WARN_ON(1);
 225         ftrace_expected = NULL;
 226         return -EINVAL;
 227 }
 228
 229 static unsigned long ftrace_update_func;
 230
 231 static int update_ftrace_func(unsigned long ip, void *new)
 232 {
 233         unsigned char old[MCOUNT_INSN_SIZE];
 234         int ret;
 235
 236         memcpy(old, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE);
 237
 238         ftrace_update_func = ip;
 239         /* Make sure the breakpoints see the ftrace_update_func update */
 240         smp_wmb();
 241
 242         /* See comment above by declaration of modifying_ftrace_code */
 243         atomic_inc(&modifying_ftrace_code);
 244
 245         ret = ftrace_modify_code(ip, old, new);
 246
 247         atomic_dec(&modifying_ftrace_code);
 248
 249         return ret;
 250 }
 251
 252 int ftrace_update_ftrace_func(ftrace_func_t func)
 253 {
 254         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_call);
 255         unsigned char *new;
 256         int ret;
 257
 258         new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 259         ret = update_ftrace_func(ip, new);
 260
 261         /* Also update the regs callback function */
 262         if (!ret) {
 263                 ip = (unsigned long)(&ftrace_regs_call);
 264                 new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 265                 ret = update_ftrace_func(ip, new);
 266         }
 267
 268         return ret;
 269 }
 270
 271 static int is_ftrace_caller(unsigned long ip)
 272 {
 273         if (ip == ftrace_update_func)
 274                 return 1;
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * A breakpoint was added to the code address we are about to
 281  * modify, and this is the handle that will just skip over it.
 282  * We are either changing a nop into a trace call, or a trace
 283  * call to a nop. While the change is taking place, we treat
 284  * it just like it was a nop.
 285  */
 286 int ftrace_int3_handler(struct pt_regs *regs)
 287 {
 288         unsigned long ip;
 289
 290         if (WARN_ON_ONCE(!regs))
 291                 return 0;
 292
 293         ip = regs->ip - 1;
 294         if (!ftrace_location(ip) && !is_ftrace_caller(ip))
 295                 return 0;
 296
 297         regs->ip += MCOUNT_INSN_SIZE - 1;
 298
 299         return 1;
 300 }
 301
 302 static int ftrace_write(unsigned long ip, const char *val, int size)
 303 {
 304         ip = text_ip_addr(ip);
 305
 306         if (probe_kernel_write((void *)ip, val, size))
 307                 return -EPERM;
 308
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 static int add_break(unsigned long ip, const char *old)
 313 {
 314         unsigned char replaced[MCOUNT_INSN_SIZE];
 315         unsigned char brk = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 316
 317         if (probe_kernel_read(replaced, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE))
 318                 return -EFAULT;
 319
 320         ftrace_expected = old;
 321
 322         /* Make sure it is what we expect it to be */
 323         if (memcmp(replaced, old, MCOUNT_INSN_SIZE) != 0)
 324                 return -EINVAL;
 325
 326         return ftrace_write(ip, &brk, 1);
 327 }
 328
 329 static int add_brk_on_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 330 {
 331         unsigned const char *old;
 332         unsigned long ip = rec->ip;
 333
 334         old = ftrace_call_replace(ip, addr);
 335
 336         return add_break(rec->ip, old);
 337 }
 338
 339
 340 static int add_brk_on_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 341 {
 342         unsigned const char *old;
 343
 344         old = ftrace_nop_replace();
 345
 346         return add_break(rec->ip, old);
 347 }
 348
 349 static int add_breakpoints(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 350 {
 351         unsigned long ftrace_addr;
 352         int ret;
 353
 354         ftrace_addr = ftrace_get_addr_curr(rec);
 355
 356         ret = ftrace_test_record(rec, enable);
 357
 358         switch (ret) {
 359         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 360                 return 0;
 361
 362         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 363                 /* converting nop to call */
 364                 return add_brk_on_nop(rec);
 365
 366         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 367         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 368                 /* converting a call to a nop */
 369                 return add_brk_on_call(rec, ftrace_addr);
 370         }
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * On error, we need to remove breakpoints. This needs to
 376  * be done caefully. If the address does not currently have a
 377  * breakpoint, we know we are done. Otherwise, we look at the
 378  * remaining 4 bytes of the instruction. If it matches a nop
 379  * we replace the breakpoint with the nop. Otherwise we replace
 380  * it with the call instruction.
 381  */
 382 static int remove_breakpoint(struct dyn_ftrace *rec)
 383 {
 384         unsigned char ins[MCOUNT_INSN_SIZE];
 385         unsigned char brk = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 386         const unsigned char *nop;
 387         unsigned long ftrace_addr;
 388         unsigned long ip = rec->ip;
 389
 390         /* If we fail the read, just give up */
 391         if (probe_kernel_read(ins, (void *)ip, MCOUNT_INSN_SIZE))
 392                 return -EFAULT;
 393
 394         /* If this does not have a breakpoint, we are done */
 395         if (ins[0] != brk)
 396                 return 0;
 397
 398         nop = ftrace_nop_replace();
 399
 400         /*
 401          * If the last 4 bytes of the instruction do not match
 402          * a nop, then we assume that this is a call to ftrace_addr.
 403          */
 404         if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) != 0) {
 405                 /*
 406                  * For extra paranoidism, we check if the breakpoint is on
 407                  * a call that would actually jump to the ftrace_addr.
 408                  * If not, don't touch the breakpoint, we make just create
 409                  * a disaster.
 410                  */
 411                 ftrace_addr = ftrace_get_addr_new(rec);
 412                 nop = ftrace_call_replace(ip, ftrace_addr);
 413
 414                 if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) == 0)
 415                         goto update;
 416
 417                 /* Check both ftrace_addr and ftrace_old_addr */
 418                 ftrace_addr = ftrace_get_addr_curr(rec);
 419                 nop = ftrace_call_replace(ip, ftrace_addr);
 420
 421                 ftrace_expected = nop;
 422
 423                 if (memcmp(&ins[1], &nop[1], MCOUNT_INSN_SIZE - 1) != 0)
 424                         return -EINVAL;
 425         }
 426
 427  update:
 428         return ftrace_write(ip, nop, 1);
 429 }
 430
 431 static int add_update_code(unsigned long ip, unsigned const char *new)
 432 {
 433         /* skip breakpoint */
 434         ip++;
 435         new++;
 436         return ftrace_write(ip, new, MCOUNT_INSN_SIZE - 1);
 437 }
 438
 439 static int add_update_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 440 {
 441         unsigned long ip = rec->ip;
 442         unsigned const char *new;
 443
 444         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 445         return add_update_code(ip, new);
 446 }
 447
 448 static int add_update_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 449 {
 450         unsigned long ip = rec->ip;
 451         unsigned const char *new;
 452
 453         new = ftrace_nop_replace();
 454         return add_update_code(ip, new);
 455 }
 456
 457 static int add_update(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 458 {
 459         unsigned long ftrace_addr;
 460         int ret;
 461
 462         ret = ftrace_test_record(rec, enable);
 463
 464         ftrace_addr  = ftrace_get_addr_new(rec);
 465
 466         switch (ret) {
 467         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 468                 return 0;
 469
 470         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 471         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 472                 /* converting nop to call */
 473                 return add_update_call(rec, ftrace_addr);
 474
 475         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 476                 /* converting a call to a nop */
 477                 return add_update_nop(rec);
 478         }
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 static int finish_update_call(struct dyn_ftrace *rec, unsigned long addr)
 484 {
 485         unsigned long ip = rec->ip;
 486         unsigned const char *new;
 487
 488         new = ftrace_call_replace(ip, addr);
 489
 490         return ftrace_write(ip, new, 1);
 491 }
 492
 493 static int finish_update_nop(struct dyn_ftrace *rec)
 494 {
 495         unsigned long ip = rec->ip;
 496         unsigned const char *new;
 497
 498         new = ftrace_nop_replace();
 499
 500         return ftrace_write(ip, new, 1);
 501 }
 502
 503 static int finish_update(struct dyn_ftrace *rec, int enable)
 504 {
 505         unsigned long ftrace_addr;
 506         int ret;
 507
 508         ret = ftrace_update_record(rec, enable);
 509
 510         ftrace_addr = ftrace_get_addr_new(rec);
 511
 512         switch (ret) {
 513         case FTRACE_UPDATE_IGNORE:
 514                 return 0;
 515
 516         case FTRACE_UPDATE_MODIFY_CALL:
 517         case FTRACE_UPDATE_MAKE_CALL:
 518                 /* converting nop to call */
 519                 return finish_update_call(rec, ftrace_addr);
 520
 521         case FTRACE_UPDATE_MAKE_NOP:
 522                 /* converting a call to a nop */
 523                 return finish_update_nop(rec);
 524         }
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static void do_sync_core(void *data)
 530 {
 531         sync_core();
 532 }
 533
 534 static void run_sync(void)
 535 {
 536         int enable_irqs = irqs_disabled();
 537
 538         /* We may be called with interrupts disbled (on bootup). */
 539         if (enable_irqs)
 540                 local_irq_enable();
 541         on_each_cpu(do_sync_core, NULL, 1);
 542         if (enable_irqs)
 543                 local_irq_disable();
 544 }
 545
 546 void ftrace_replace_code(int enable)
 547 {
 548         struct ftrace_rec_iter *iter;
 549         struct dyn_ftrace *rec;
 550         const char *report = "adding breakpoints";
 551         int count = 0;
 552         int ret;
 553
 554         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 555                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 556
 557                 ret = add_breakpoints(rec, enable);
 558                 if (ret)
 559                         goto remove_breakpoints;
 560                 count++;
 561         }
 562
 563         run_sync();
 564
 565         report = "updating code";
 566         count = 0;
 567
 568         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 569                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 570
 571                 ret = add_update(rec, enable);
 572                 if (ret)
 573                         goto remove_breakpoints;
 574                 count++;
 575         }
 576
 577         run_sync();
 578
 579         report = "removing breakpoints";
 580         count = 0;
 581
 582         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 583                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 584
 585                 ret = finish_update(rec, enable);
 586                 if (ret)
 587                         goto remove_breakpoints;
 588                 count++;
 589         }
 590
 591         run_sync();
 592
 593         return;
 594
 595  remove_breakpoints:
 596         pr_warn("Failed on %s (%d):\n", report, count);
 597         ftrace_bug(ret, rec);
 598         for_ftrace_rec_iter(iter) {
 599                 rec = ftrace_rec_iter_record(iter);
 600                 /*
 601                  * Breakpoints are handled only when this function is in
 602                  * progress. The system could not work with them.
 603                  */
 604                 if (remove_breakpoint(rec))
 605                         BUG();
 606         }
 607         run_sync();
 608 }
 609
 610 static int
 611 ftrace_modify_code(unsigned long ip, unsigned const char *old_code,
 612                    unsigned const char *new_code)
 613 {
 614         int ret;
 615
 616         ret = add_break(ip, old_code);
 617         if (ret)
 618                 goto out;
 619
 620         run_sync();
 621
 622         ret = add_update_code(ip, new_code);
 623         if (ret)
 624                 goto fail_update;
 625
 626         run_sync();
 627
 628         ret = ftrace_write(ip, new_code, 1);
 629         /*
 630          * The breakpoint is handled only when this function is in progress.
 631          * The system could not work if we could not remove it.
 632          */
 633         BUG_ON(ret);
 634  out:
 635         run_sync();
 636         return ret;
 637
 638  fail_update:
 639         /* Also here the system could not work with the breakpoint */
 640         if (ftrace_write(ip, old_code, 1))
 641                 BUG();
 642         goto out;
 643 }
 644
 645 void arch_ftrace_update_code(int command)
 646 {
 647         /* See comment above by declaration of modifying_ftrace_code */
 648         atomic_inc(&modifying_ftrace_code);
 649
 650         ftrace_modify_all_code(command);
 651
 652         atomic_dec(&modifying_ftrace_code);
 653 }
 654
 655 int __init ftrace_dyn_arch_init(void)
 656 {
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 #if defined(CONFIG_X86_64) || defined(CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER)
 661 static unsigned char *ftrace_jmp_replace(unsigned long ip, unsigned long addr)
 662 {
 663         static union ftrace_code_union calc;
 664
 665         /* Jmp not a call (ignore the .e8) */
 666         calc.e8         = 0xe9;
 667         calc.offset     = ftrace_calc_offset(ip + MCOUNT_INSN_SIZE, addr);
 668
 669         /*
 670          * ftrace external locks synchronize the access to the static variable.
 671          */
 672         return calc.code;
 673 }
 674 #endif
 675
 676 /* Currently only x86_64 supports dynamic trampolines */
 677 #ifdef CONFIG_X86_64
 678
 679 #ifdef CONFIG_MODULES
 680 #include <linux/moduleloader.h>
 681 /* Module allocation simplifies allocating memory for code */
 682 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 683 {
 684         return module_alloc(size);
 685 }
 686 static inline void tramp_free(void *tramp)
 687 {
 688         module_memfree(tramp);
 689 }
 690 #else
 691 /* Trampolines can only be created if modules are supported */
 692 static inline void *alloc_tramp(unsigned long size)
 693 {
 694         return NULL;
 695 }
 696 static inline void tramp_free(void *tramp) { }
 697 #endif
 698
 699 /* Defined as markers to the end of the ftrace default trampolines */
 700 extern void ftrace_caller_end(void);
 701 extern void ftrace_regs_caller_end(void);
 702 extern void ftrace_return(void);
 703 extern void ftrace_caller_op_ptr(void);
 704 extern void ftrace_regs_caller_op_ptr(void);
 705
 706 /* movq function_trace_op(%rip), %rdx */
 707 /* 0x48 0x8b 0x15 <offset-to-ftrace_trace_op (4 bytes)> */
 708 #define OP_REF_SIZE     7
 709
 710 /*
 711  * The ftrace_ops is passed to the function callback. Since the
 712  * trampoline only services a single ftrace_ops, we can pass in
 713  * that ops directly.
 714  *
 715  * The ftrace_op_code_union is used to create a pointer to the
 716  * ftrace_ops that will be passed to the callback function.
 717  */
 718 union ftrace_op_code_union {
 719         char code[OP_REF_SIZE];
 720         struct {
 721                 char op[3];
 722                 int offset;
 723         } __attribute__((packed));
 724 };
 725
 726 static unsigned long
 727 create_trampoline(struct ftrace_ops *ops, unsigned int *tramp_size)
 728 {
 729         unsigned const char *jmp;
 730         unsigned long start_offset;
 731         unsigned long end_offset;
 732         unsigned long op_offset;
 733         unsigned long offset;
 734         unsigned long size;
 735         unsigned long ip;
 736         unsigned long *ptr;
 737         void *trampoline;
 738         /* 48 8b 15 <offset> is movq <offset>(%rip), %rdx */
 739         unsigned const char op_ref[] = { 0x48, 0x8b, 0x15 };
 740         union ftrace_op_code_union op_ptr;
 741         int ret;
 742
 743         if (ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS) {
 744                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 745                 end_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_end;
 746                 op_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller_op_ptr;
 747         } else {
 748                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 749                 end_offset = (unsigned long)ftrace_caller_end;
 750                 op_offset = (unsigned long)ftrace_caller_op_ptr;
 751         }
 752
 753         size = end_offset - start_offset;
 754
 755         /*
 756          * Allocate enough size to store the ftrace_caller code,
 757          * the jmp to ftrace_return, as well as the address of
 758          * the ftrace_ops this trampoline is used for.
 759          */
 760         trampoline = alloc_tramp(size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *));
 761         if (!trampoline)
 762                 return 0;
 763
 764         *tramp_size = size + MCOUNT_INSN_SIZE + sizeof(void *);
 765
 766         /* Copy ftrace_caller onto the trampoline memory */
 767         ret = probe_kernel_read(trampoline, (void *)start_offset, size);
 768         if (WARN_ON(ret < 0)) {
 769                 tramp_free(trampoline);
 770                 return 0;
 771         }
 772
 773         ip = (unsigned long)trampoline + size;
 774
 775         /* The trampoline ends with a jmp to ftrace_return */
 776         jmp = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)ftrace_return);
 777         memcpy(trampoline + size, jmp, MCOUNT_INSN_SIZE);
 778
 779         /*
 780          * The address of the ftrace_ops that is used for this trampoline
 781          * is stored at the end of the trampoline. This will be used to
 782          * load the third parameter for the callback. Basically, that
 783          * location at the end of the trampoline takes the place of
 784          * the global function_trace_op variable.
 785          */
 786
 787         ptr = (unsigned long *)(trampoline + size + MCOUNT_INSN_SIZE);
 788         *ptr = (unsigned long)ops;
 789
 790         op_offset -= start_offset;
 791         memcpy(&op_ptr, trampoline + op_offset, OP_REF_SIZE);
 792
 793         /* Are we pointing to the reference? */
 794         if (WARN_ON(memcmp(op_ptr.op, op_ref, 3) != 0)) {
 795                 tramp_free(trampoline);
 796                 return 0;
 797         }
 798
 799         /* Load the contents of ptr into the callback parameter */
 800         offset = (unsigned long)ptr;
 801         offset -= (unsigned long)trampoline + op_offset + OP_REF_SIZE;
 802
 803         op_ptr.offset = offset;
 804
 805         /* put in the new offset to the ftrace_ops */
 806         memcpy(trampoline + op_offset, &op_ptr, OP_REF_SIZE);
 807
 808         /* ALLOC_TRAMP flags lets us know we created it */
 809         ops->flags |= FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP;
 810
 811         return (unsigned long)trampoline;
 812 }
 813
 814 static unsigned long calc_trampoline_call_offset(bool save_regs)
 815 {
 816         unsigned long start_offset;
 817         unsigned long call_offset;
 818
 819         if (save_regs) {
 820                 start_offset = (unsigned long)ftrace_regs_caller;
 821                 call_offset = (unsigned long)ftrace_regs_call;
 822         } else {
 823                 start_offset = (unsigned long)ftrace_caller;
 824                 call_offset = (unsigned long)ftrace_call;
 825         }
 826
 827         return call_offset - start_offset;
 828 }
 829
 830 void arch_ftrace_update_trampoline(struct ftrace_ops *ops)
 831 {
 832         ftrace_func_t func;
 833         unsigned char *new;
 834         unsigned long offset;
 835         unsigned long ip;
 836         unsigned int size;
 837         int ret;
 838
 839         if (ops->trampoline) {
 840                 /*
 841                  * The ftrace_ops caller may set up its own trampoline.
 842                  * In such a case, this code must not modify it.
 843                  */
 844                 if (!(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 845                         return;
 846         } else {
 847                 ops->trampoline = create_trampoline(ops, &size);
 848                 if (!ops->trampoline)
 849                         return;
 850                 ops->trampoline_size = size;
 851         }
 852
 853         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 854         ip = ops->trampoline + offset;
 855
 856         func = ftrace_ops_get_func(ops);
 857
 858         /* Do a safe modify in case the trampoline is executing */
 859         new = ftrace_call_replace(ip, (unsigned long)func);
 860         ret = update_ftrace_func(ip, new);
 861
 862         /* The update should never fail */
 863         WARN_ON(ret);
 864 }
 865
 866 /* Return the address of the function the trampoline calls */
 867 static void *addr_from_call(void *ptr)
 868 {
 869         union ftrace_code_union calc;
 870         int ret;
 871
 872         ret = probe_kernel_read(&calc, ptr, MCOUNT_INSN_SIZE);
 873         if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 874                 return NULL;
 875
 876         /* Make sure this is a call */
 877         if (WARN_ON_ONCE(calc.e8 != 0xe8)) {
 878                 pr_warn("Expected e8, got %x\n", calc.e8);
 879                 return NULL;
 880         }
 881
 882         return ptr + MCOUNT_INSN_SIZE + calc.offset;
 883 }
 884
 885 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 886                            unsigned long frame_pointer);
 887
 888 /*
 889  * If the ops->trampoline was not allocated, then it probably
 890  * has a static trampoline func, or is the ftrace caller itself.
 891  */
 892 static void *static_tramp_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 893 {
 894         unsigned long offset;
 895         bool save_regs = rec->flags & FTRACE_FL_REGS_EN;
 896         void *ptr;
 897
 898         if (ops && ops->trampoline) {
 899 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 900                 /*
 901                  * We only know about function graph tracer setting as static
 902                  * trampoline.
 903                  */
 904                 if (ops->trampoline == FTRACE_GRAPH_ADDR)
 905                         return (void *)prepare_ftrace_return;
 906 #endif
 907                 return NULL;
 908         }
 909
 910         offset = calc_trampoline_call_offset(save_regs);
 911
 912         if (save_regs)
 913                 ptr = (void *)FTRACE_REGS_ADDR + offset;
 914         else
 915                 ptr = (void *)FTRACE_ADDR + offset;
 916
 917         return addr_from_call(ptr);
 918 }
 919
 920 void *arch_ftrace_trampoline_func(struct ftrace_ops *ops, struct dyn_ftrace *rec)
 921 {
 922         unsigned long offset;
 923
 924         /* If we didn't allocate this trampoline, consider it static */
 925         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 926                 return static_tramp_func(ops, rec);
 927
 928         offset = calc_trampoline_call_offset(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_SAVE_REGS);
 929         return addr_from_call((void *)ops->trampoline + offset);
 930 }
 931
 932 void arch_ftrace_trampoline_free(struct ftrace_ops *ops)
 933 {
 934         if (!ops || !(ops->flags & FTRACE_OPS_FL_ALLOC_TRAMP))
 935                 return;
 936
 937         tramp_free((void *)ops->trampoline);
 938         ops->trampoline = 0;
 939 }
 940
 941 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 942 #endif /* CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 943
 944 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 945
 946 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 947 extern void ftrace_graph_call(void);
 948
 949 static int ftrace_mod_jmp(unsigned long ip, void *func)
 950 {
 951         unsigned char *new;
 952
 953         new = ftrace_jmp_replace(ip, (unsigned long)func);
 954
 955         return update_ftrace_func(ip, new);
 956 }
 957
 958 int ftrace_enable_ftrace_graph_caller(void)
 959 {
 960         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 961
 962         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_graph_caller);
 963 }
 964
 965 int ftrace_disable_ftrace_graph_caller(void)
 966 {
 967         unsigned long ip = (unsigned long)(&ftrace_graph_call);
 968
 969         return ftrace_mod_jmp(ip, &ftrace_stub);
 970 }
 971
 972 #endif /* !CONFIG_DYNAMIC_FTRACE */
 973
 974 /*
 975  * Hook the return address and push it in the stack of return addrs
 976  * in current thread info.
 977  */
 978 void prepare_ftrace_return(unsigned long self_addr, unsigned long *parent,
 979                            unsigned long frame_pointer)
 980 {
 981         unsigned long old;
 982         int faulted;
 983         struct ftrace_graph_ent trace;
 984         unsigned long return_hooker = (unsigned long)
 985                                 &return_to_handler;
 986
 987         if (unlikely(ftrace_graph_is_dead()))
 988                 return;
 989
 990         if (unlikely(atomic_read(&current->tracing_graph_pause)))
 991                 return;
 992
 993         /*
 994          * Protect against fault, even if it shouldn't
 995          * happen. This tool is too much intrusive to
 996          * ignore such a protection.
 997          */
 998         asm volatile(
 999                 "1: " _ASM_MOV " (%[parent]), %[old]\n"
1000                 "2: " _ASM_MOV " %[return_hooker], (%[parent])\n"
1001                 "   movl $0, %[faulted]\n"
1002                 "3:\n"
1003
1004                 ".section .fixup, \"ax\"\n"
1005                 "4: movl $1, %[faulted]\n"
1006                 "   jmp 3b\n"
1007                 ".previous\n"
1008
1009                 _ASM_EXTABLE(1b, 4b)
1010                 _ASM_EXTABLE(2b, 4b)
1011
1012                 : [old] "=&r" (old), [faulted] "=r" (faulted)
1013                 : [parent] "r" (parent), [return_hooker] "r" (return_hooker)
1014                 : "memory"
1015         );
1016
1017         if (unlikely(faulted)) {
1018                 ftrace_graph_stop();
1019                 WARN_ON(1);
1020                 return;
1021         }
1022
1023         trace.func = self_addr;
1024         trace.depth = current->curr_ret_stack + 1;
1025
1026         /* Only trace if the calling function expects to */
1027         if (!ftrace_graph_entry(&trace)) {
1028                 *parent = old;
1029                 return;
1030         }
1031
1032         if (ftrace_push_return_trace(old, self_addr, &trace.depth,
1033                     frame_pointer) == -EBUSY) {
1034                 *parent = old;
1035                 return;
1036         }
1037 }
1038 #endif /* CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER */