arch/powerpc/kernel/module_64.c

   1 /*  Kernel module help for PPC64.
   2     Copyright (C) 2001, 2003 Rusty Russell IBM Corporation.
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17 */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  20
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/elf.h>
  23 #include <linux/moduleloader.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <linux/vmalloc.h>
  26 #include <linux/ftrace.h>
  27 #include <linux/bug.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <asm/module.h>
  30 #include <asm/firmware.h>
  31 #include <asm/code-patching.h>
  32 #include <linux/sort.h>
  33 #include <asm/setup.h>
  34 #include <asm/sections.h>
  35
  36 /* FIXME: We don't do .init separately.  To do this, we'd need to have
  37    a separate r2 value in the init and core section, and stub between
  38    them, too.
  39
  40    Using a magic allocator which places modules within 32MB solves
  41    this, and makes other things simpler.  Anton?
  42    --RR.  */
  43
  44 #if defined(_CALL_ELF) && _CALL_ELF == 2
  45
  46 /* An address is simply the address of the function. */
  47 typedef unsigned long func_desc_t;
  48
  49 static func_desc_t func_desc(unsigned long addr)
  50 {
  51         return addr;
  52 }
  53 static unsigned long func_addr(unsigned long addr)
  54 {
  55         return addr;
  56 }
  57 static unsigned long stub_func_addr(func_desc_t func)
  58 {
  59         return func;
  60 }
  61
  62 /* PowerPC64 specific values for the Elf64_Sym st_other field.  */
  63 #define STO_PPC64_LOCAL_BIT     5
  64 #define STO_PPC64_LOCAL_MASK    (7 << STO_PPC64_LOCAL_BIT)
  65 #define PPC64_LOCAL_ENTRY_OFFSET(other)                                 \
  66  (((1 << (((other) & STO_PPC64_LOCAL_MASK) >> STO_PPC64_LOCAL_BIT)) >> 2) << 2)
  67
  68 static unsigned int local_entry_offset(const Elf64_Sym *sym)
  69 {
  70         /* sym->st_other indicates offset to local entry point
  71          * (otherwise it will assume r12 is the address of the start
  72          * of function and try to derive r2 from it). */
  73         return PPC64_LOCAL_ENTRY_OFFSET(sym->st_other);
  74 }
  75 #else
  76
  77 /* An address is address of the OPD entry, which contains address of fn. */
  78 typedef struct ppc64_opd_entry func_desc_t;
  79
  80 static func_desc_t func_desc(unsigned long addr)
  81 {
  82         return *(struct ppc64_opd_entry *)addr;
  83 }
  84 static unsigned long func_addr(unsigned long addr)
  85 {
  86         return func_desc(addr).funcaddr;
  87 }
  88 static unsigned long stub_func_addr(func_desc_t func)
  89 {
  90         return func.funcaddr;
  91 }
  92 static unsigned int local_entry_offset(const Elf64_Sym *sym)
  93 {
  94         return 0;
  95 }
  96 #endif
  97
  98 #define STUB_MAGIC 0x73747562 /* stub */
  99
 100 /* Like PPC32, we need little trampolines to do > 24-bit jumps (into
 101    the kernel itself).  But on PPC64, these need to be used for every
 102    jump, actually, to reset r2 (TOC+0x8000). */
 103 struct ppc64_stub_entry
 104 {
 105         /* 28 byte jump instruction sequence (7 instructions). We only
 106          * need 6 instructions on ABIv2 but we always allocate 7 so
 107          * so we don't have to modify the trampoline load instruction. */
 108         u32 jump[7];
 109         /* Used by ftrace to identify stubs */
 110         u32 magic;
 111         /* Data for the above code */
 112         func_desc_t funcdata;
 113 };
 114
 115 /*
 116  * PPC64 uses 24 bit jumps, but we need to jump into other modules or
 117  * the kernel which may be further.  So we jump to a stub.
 118  *
 119  * For ELFv1 we need to use this to set up the new r2 value (aka TOC
 120  * pointer).  For ELFv2 it's the callee's responsibility to set up the
 121  * new r2, but for both we need to save the old r2.
 122  *
 123  * We could simply patch the new r2 value and function pointer into
 124  * the stub, but it's significantly shorter to put these values at the
 125  * end of the stub code, and patch the stub address (32-bits relative
 126  * to the TOC ptr, r2) into the stub.
 127  */
 128
 129 static u32 ppc64_stub_insns[] = {
 130         0x3d620000,                     /* addis   r11,r2, <high> */
 131         0x396b0000,                     /* addi    r11,r11, <low> */
 132         /* Save current r2 value in magic place on the stack. */
 133         0xf8410000|R2_STACK_OFFSET,     /* std     r2,R2_STACK_OFFSET(r1) */
 134         0xe98b0020,                     /* ld      r12,32(r11) */
 135 #if !defined(_CALL_ELF) || _CALL_ELF != 2
 136         /* Set up new r2 from function descriptor */
 137         0xe84b0028,                     /* ld      r2,40(r11) */
 138 #endif
 139         0x7d8903a6,                     /* mtctr   r12 */
 140         0x4e800420                      /* bctr */
 141 };
 142
 143 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 144 int module_trampoline_target(struct module *mod, unsigned long addr,
 145                              unsigned long *target)
 146 {
 147         struct ppc64_stub_entry *stub;
 148         func_desc_t funcdata;
 149         u32 magic;
 150
 151         if (!within_module_core(addr, mod)) {
 152                 pr_err("%s: stub %lx not in module %s\n", __func__, addr, mod->name);
 153                 return -EFAULT;
 154         }
 155
 156         stub = (struct ppc64_stub_entry *)addr;
 157
 158         if (probe_kernel_read(&magic, &stub->magic, sizeof(magic))) {
 159                 pr_err("%s: fault reading magic for stub %lx for %s\n", __func__, addr, mod->name);
 160                 return -EFAULT;
 161         }
 162
 163         if (magic != STUB_MAGIC) {
 164                 pr_err("%s: bad magic for stub %lx for %s\n", __func__, addr, mod->name);
 165                 return -EFAULT;
 166         }
 167
 168         if (probe_kernel_read(&funcdata, &stub->funcdata, sizeof(funcdata))) {
 169                 pr_err("%s: fault reading funcdata for stub %lx for %s\n", __func__, addr, mod->name);
 170                 return -EFAULT;
 171         }
 172
 173         *target = stub_func_addr(funcdata);
 174
 175         return 0;
 176 }
 177 #endif
 178
 179 /* Count how many different 24-bit relocations (different symbol,
 180    different addend) */
 181 static unsigned int count_relocs(const Elf64_Rela *rela, unsigned int num)
 182 {
 183         unsigned int i, r_info, r_addend, _count_relocs;
 184
 185         /* FIXME: Only count external ones --RR */
 186         _count_relocs = 0;
 187         r_info = 0;
 188         r_addend = 0;
 189         for (i = 0; i < num; i++)
 190                 /* Only count 24-bit relocs, others don't need stubs */
 191                 if (ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info) == R_PPC_REL24 &&
 192                     (r_info != ELF64_R_SYM(rela[i].r_info) ||
 193                      r_addend != rela[i].r_addend)) {
 194                         _count_relocs++;
 195                         r_info = ELF64_R_SYM(rela[i].r_info);
 196                         r_addend = rela[i].r_addend;
 197                 }
 198
 199         return _count_relocs;
 200 }
 201
 202 static int relacmp(const void *_x, const void *_y)
 203 {
 204         const Elf64_Rela *x, *y;
 205
 206         y = (Elf64_Rela *)_x;
 207         x = (Elf64_Rela *)_y;
 208
 209         /* Compare the entire r_info (as opposed to ELF64_R_SYM(r_info) only) to
 210          * make the comparison cheaper/faster. It won't affect the sorting or
 211          * the counting algorithms' performance
 212          */
 213         if (x->r_info < y->r_info)
 214                 return -1;
 215         else if (x->r_info > y->r_info)
 216                 return 1;
 217         else if (x->r_addend < y->r_addend)
 218                 return -1;
 219         else if (x->r_addend > y->r_addend)
 220                 return 1;
 221         else
 222                 return 0;
 223 }
 224
 225 static void relaswap(void *_x, void *_y, int size)
 226 {
 227         uint64_t *x, *y, tmp;
 228         int i;
 229
 230         y = (uint64_t *)_x;
 231         x = (uint64_t *)_y;
 232
 233         for (i = 0; i < sizeof(Elf64_Rela) / sizeof(uint64_t); i++) {
 234                 tmp = x[i];
 235                 x[i] = y[i];
 236                 y[i] = tmp;
 237         }
 238 }
 239
 240 /* Get size of potential trampolines required. */
 241 static unsigned long get_stubs_size(const Elf64_Ehdr *hdr,
 242                                     const Elf64_Shdr *sechdrs)
 243 {
 244         /* One extra reloc so it's always 0-funcaddr terminated */
 245         unsigned long relocs = 1;
 246         unsigned i;
 247
 248         /* Every relocated section... */
 249         for (i = 1; i < hdr->e_shnum; i++) {
 250                 if (sechdrs[i].sh_type == SHT_RELA) {
 251                         pr_debug("Found relocations in section %u\n", i);
 252                         pr_debug("Ptr: %p.  Number: %Lu\n",
 253                                (void *)sechdrs[i].sh_addr,
 254                                sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf64_Rela));
 255
 256                         /* Sort the relocation information based on a symbol and
 257                          * addend key. This is a stable O(n*log n) complexity
 258                          * alogrithm but it will reduce the complexity of
 259                          * count_relocs() to linear complexity O(n)
 260                          */
 261                         sort((void *)sechdrs[i].sh_addr,
 262                              sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf64_Rela),
 263                              sizeof(Elf64_Rela), relacmp, relaswap);
 264
 265                         relocs += count_relocs((void *)sechdrs[i].sh_addr,
 266                                                sechdrs[i].sh_size
 267                                                / sizeof(Elf64_Rela));
 268                 }
 269         }
 270
 271 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 272         /* make the trampoline to the ftrace_caller */
 273         relocs++;
 274 #endif
 275
 276         pr_debug("Looks like a total of %lu stubs, max\n", relocs);
 277         return relocs * sizeof(struct ppc64_stub_entry);
 278 }
 279
 280 /* Still needed for ELFv2, for .TOC. */
 281 static void dedotify_versions(struct modversion_info *vers,
 282                               unsigned long size)
 283 {
 284         struct modversion_info *end;
 285
 286         for (end = (void *)vers + size; vers < end; vers++)
 287                 if (vers->name[0] == '.') {
 288                         memmove(vers->name, vers->name+1, strlen(vers->name));
 289 #ifdef ARCH_RELOCATES_KCRCTAB
 290                         /* The TOC symbol has no CRC computed. To avoid CRC
 291                          * check failing, we must force it to the expected
 292                          * value (see CRC check in module.c).
 293                          */
 294                         if (!strcmp(vers->name, "TOC."))
 295                                 vers->crc = -(unsigned long)reloc_start;
 296 #endif
 297                 }
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Undefined symbols which refer to .funcname, hack to funcname. Make .TOC.
 302  * seem to be defined (value set later).
 303  */
 304 static void dedotify(Elf64_Sym *syms, unsigned int numsyms, char *strtab)
 305 {
 306         unsigned int i;
 307
 308         for (i = 1; i < numsyms; i++) {
 309                 if (syms[i].st_shndx == SHN_UNDEF) {
 310                         char *name = strtab + syms[i].st_name;
 311                         if (name[0] == '.') {
 312                                 if (strcmp(name+1, "TOC.") == 0)
 313                                         syms[i].st_shndx = SHN_ABS;
 314                                 syms[i].st_name++;
 315                         }
 316                 }
 317         }
 318 }
 319
 320 static Elf64_Sym *find_dot_toc(Elf64_Shdr *sechdrs,
 321                                const char *strtab,
 322                                unsigned int symindex)
 323 {
 324         unsigned int i, numsyms;
 325         Elf64_Sym *syms;
 326
 327         syms = (Elf64_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr;
 328         numsyms = sechdrs[symindex].sh_size / sizeof(Elf64_Sym);
 329
 330         for (i = 1; i < numsyms; i++) {
 331                 if (syms[i].st_shndx == SHN_ABS
 332                     && strcmp(strtab + syms[i].st_name, "TOC.") == 0)
 333                         return &syms[i];
 334         }
 335         return NULL;
 336 }
 337
 338 int module_frob_arch_sections(Elf64_Ehdr *hdr,
 339                               Elf64_Shdr *sechdrs,
 340                               char *secstrings,
 341                               struct module *me)
 342 {
 343         unsigned int i;
 344
 345         /* Find .toc and .stubs sections, symtab and strtab */
 346         for (i = 1; i < hdr->e_shnum; i++) {
 347                 char *p;
 348                 if (strcmp(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".stubs") == 0)
 349                         me->arch.stubs_section = i;
 350                 else if (strcmp(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".toc") == 0)
 351                         me->arch.toc_section = i;
 352                 else if (strcmp(secstrings+sechdrs[i].sh_name,"__versions")==0)
 353                         dedotify_versions((void *)hdr + sechdrs[i].sh_offset,
 354                                           sechdrs[i].sh_size);
 355
 356                 /* We don't handle .init for the moment: rename to _init */
 357                 while ((p = strstr(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".init")))
 358                         p[0] = '_';
 359
 360                 if (sechdrs[i].sh_type == SHT_SYMTAB)
 361                         dedotify((void *)hdr + sechdrs[i].sh_offset,
 362                                  sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf64_Sym),
 363                                  (void *)hdr
 364                                  + sechdrs[sechdrs[i].sh_link].sh_offset);
 365         }
 366
 367         if (!me->arch.stubs_section) {
 368                 pr_err("%s: doesn't contain .stubs.\n", me->name);
 369                 return -ENOEXEC;
 370         }
 371
 372         /* If we don't have a .toc, just use .stubs.  We need to set r2
 373            to some reasonable value in case the module calls out to
 374            other functions via a stub, or if a function pointer escapes
 375            the module by some means.  */
 376         if (!me->arch.toc_section)
 377                 me->arch.toc_section = me->arch.stubs_section;
 378
 379         /* Override the stubs size */
 380         sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size = get_stubs_size(hdr, sechdrs);
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 /* r2 is the TOC pointer: it actually points 0x8000 into the TOC (this
 385    gives the value maximum span in an instruction which uses a signed
 386    offset) */
 387 static inline unsigned long my_r2(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 388 {
 389         return sechdrs[me->arch.toc_section].sh_addr + 0x8000;
 390 }
 391
 392 /* Both low and high 16 bits are added as SIGNED additions, so if low
 393    16 bits has high bit set, high 16 bits must be adjusted.  These
 394    macros do that (stolen from binutils). */
 395 #define PPC_LO(v) ((v) & 0xffff)
 396 #define PPC_HI(v) (((v) >> 16) & 0xffff)
 397 #define PPC_HA(v) PPC_HI ((v) + 0x8000)
 398
 399 /* Patch stub to reference function and correct r2 value. */
 400 static inline int create_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs,
 401                               struct ppc64_stub_entry *entry,
 402                               unsigned long addr,
 403                               struct module *me)
 404 {
 405         long reladdr;
 406
 407         memcpy(entry->jump, ppc64_stub_insns, sizeof(ppc64_stub_insns));
 408
 409         /* Stub uses address relative to r2. */
 410         reladdr = (unsigned long)entry - my_r2(sechdrs, me);
 411         if (reladdr > 0x7FFFFFFF || reladdr < -(0x80000000L)) {
 412                 pr_err("%s: Address %p of stub out of range of %p.\n",
 413                        me->name, (void *)reladdr, (void *)my_r2);
 414                 return 0;
 415         }
 416         pr_debug("Stub %p get data from reladdr %li\n", entry, reladdr);
 417
 418         entry->jump[0] |= PPC_HA(reladdr);
 419         entry->jump[1] |= PPC_LO(reladdr);
 420         entry->funcdata = func_desc(addr);
 421         entry->magic = STUB_MAGIC;
 422
 423         return 1;
 424 }
 425
 426 /* Create stub to jump to function described in this OPD/ptr: we need the
 427    stub to set up the TOC ptr (r2) for the function. */
 428 static unsigned long stub_for_addr(const Elf64_Shdr *sechdrs,
 429                                    unsigned long addr,
 430                                    struct module *me)
 431 {
 432         struct ppc64_stub_entry *stubs;
 433         unsigned int i, num_stubs;
 434
 435         num_stubs = sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size / sizeof(*stubs);
 436
 437         /* Find this stub, or if that fails, the next avail. entry */
 438         stubs = (void *)sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_addr;
 439         for (i = 0; stub_func_addr(stubs[i].funcdata); i++) {
 440                 BUG_ON(i >= num_stubs);
 441
 442                 if (stub_func_addr(stubs[i].funcdata) == func_addr(addr))
 443                         return (unsigned long)&stubs[i];
 444         }
 445
 446         if (!create_stub(sechdrs, &stubs[i], addr, me))
 447                 return 0;
 448
 449         return (unsigned long)&stubs[i];
 450 }
 451
 452 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 453 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 454 {
 455         /*
 456          * Check if this is one of the -mprofile-kernel sequences.
 457          */
 458         if (instruction[-1] == PPC_INST_STD_LR &&
 459             instruction[-2] == PPC_INST_MFLR)
 460                 return true;
 461
 462         if (instruction[-1] == PPC_INST_MFLR)
 463                 return true;
 464
 465         return false;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * In case of _mcount calls, do not save the current callee's TOC (in r2) into
 470  * the original caller's stack frame. If we did we would clobber the saved TOC
 471  * value of the original caller.
 472  */
 473 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr)
 474 {
 475         struct ppc64_stub_entry *stub = (struct ppc64_stub_entry *)addr;
 476
 477         /* Only for calls to _mcount */
 478         if (strcmp("_mcount", name) != 0)
 479                 return;
 480
 481         stub->jump[2] = PPC_INST_NOP;
 482 }
 483 #else
 484 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr) { }
 485
 486 /* without -mprofile-kernel, mcount calls are never early */
 487 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 488 {
 489         return false;
 490 }
 491 #endif
 492
 493 /* We expect a noop next: if it is, replace it with instruction to
 494    restore r2. */
 495 static int restore_r2(u32 *instruction, struct module *me)
 496 {
 497         if (*instruction != PPC_INST_NOP) {
 498                 if (is_early_mcount_callsite(instruction - 1))
 499                         return 1;
 500                 pr_err("%s: Expect noop after relocate, got %08x\n",
 501                        me->name, *instruction);
 502                 return 0;
 503         }
 504         /* ld r2,R2_STACK_OFFSET(r1) */
 505         *instruction = PPC_INST_LD_TOC;
 506         return 1;
 507 }
 508
 509 int apply_relocate_add(Elf64_Shdr *sechdrs,
 510                        const char *strtab,
 511                        unsigned int symindex,
 512                        unsigned int relsec,
 513                        struct module *me)
 514 {
 515         unsigned int i;
 516         Elf64_Rela *rela = (void *)sechdrs[relsec].sh_addr;
 517         Elf64_Sym *sym;
 518         unsigned long *location;
 519         unsigned long value;
 520
 521         pr_debug("Applying ADD relocate section %u to %u\n", relsec,
 522                sechdrs[relsec].sh_info);
 523
 524         /* First time we're called, we can fix up .TOC. */
 525         if (!me->arch.toc_fixed) {
 526                 sym = find_dot_toc(sechdrs, strtab, symindex);
 527                 /* It's theoretically possible that a module doesn't want a
 528                  * .TOC. so don't fail it just for that. */
 529                 if (sym)
 530                         sym->st_value = my_r2(sechdrs, me);
 531                 me->arch.toc_fixed = true;
 532         }
 533
 534         for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rela); i++) {
 535                 /* This is where to make the change */
 536                 location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
 537                         + rela[i].r_offset;
 538                 /* This is the symbol it is referring to */
 539                 sym = (Elf64_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
 540                         + ELF64_R_SYM(rela[i].r_info);
 541
 542                 pr_debug("RELOC at %p: %li-type as %s (0x%lx) + %li\n",
 543                        location, (long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info),
 544                        strtab + sym->st_name, (unsigned long)sym->st_value,
 545                        (long)rela[i].r_addend);
 546
 547                 /* `Everything is relative'. */
 548                 value = sym->st_value + rela[i].r_addend;
 549
 550                 switch (ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info)) {
 551                 case R_PPC64_ADDR32:
 552                         /* Simply set it */
 553                         *(u32 *)location = value;
 554                         break;
 555
 556                 case R_PPC64_ADDR64:
 557                         /* Simply set it */
 558                         *(unsigned long *)location = value;
 559                         break;
 560
 561                 case R_PPC64_TOC:
 562                         *(unsigned long *)location = my_r2(sechdrs, me);
 563                         break;
 564
 565                 case R_PPC64_TOC16:
 566                         /* Subtract TOC pointer */
 567                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 568                         if (value + 0x8000 > 0xffff) {
 569                                 pr_err("%s: bad TOC16 relocation (0x%lx)\n",
 570                                        me->name, value);
 571                                 return -ENOEXEC;
 572                         }
 573                         *((uint16_t *) location)
 574                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 575                                 | (value & 0xffff);
 576                         break;
 577
 578                 case R_PPC64_TOC16_LO:
 579                         /* Subtract TOC pointer */
 580                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 581                         *((uint16_t *) location)
 582                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 583                                 | (value & 0xffff);
 584                         break;
 585
 586                 case R_PPC64_TOC16_DS:
 587                         /* Subtract TOC pointer */
 588                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 589                         if ((value & 3) != 0 || value + 0x8000 > 0xffff) {
 590                                 pr_err("%s: bad TOC16_DS relocation (0x%lx)\n",
 591                                        me->name, value);
 592                                 return -ENOEXEC;
 593                         }
 594                         *((uint16_t *) location)
 595                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 596                                 | (value & 0xfffc);
 597                         break;
 598
 599                 case R_PPC64_TOC16_LO_DS:
 600                         /* Subtract TOC pointer */
 601                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 602                         if ((value & 3) != 0) {
 603                                 pr_err("%s: bad TOC16_LO_DS relocation (0x%lx)\n",
 604                                        me->name, value);
 605                                 return -ENOEXEC;
 606                         }
 607                         *((uint16_t *) location)
 608                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 609                                 | (value & 0xfffc);
 610                         break;
 611
 612                 case R_PPC64_TOC16_HA:
 613                         /* Subtract TOC pointer */
 614                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 615                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 616                         *((uint16_t *) location)
 617                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 618                                 | (value & 0xffff);
 619                         break;
 620
 621                 case R_PPC_REL24:
 622                         /* FIXME: Handle weak symbols here --RR */
 623                         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF) {
 624                                 /* External: go via stub */
 625                                 value = stub_for_addr(sechdrs, value, me);
 626                                 if (!value)
 627                                         return -ENOENT;
 628                                 if (!restore_r2((u32 *)location + 1, me))
 629                                         return -ENOEXEC;
 630
 631                                 squash_toc_save_inst(strtab + sym->st_name, value);
 632                         } else
 633                                 value += local_entry_offset(sym);
 634
 635                         /* Convert value to relative */
 636                         value -= (unsigned long)location;
 637                         if (value + 0x2000000 > 0x3ffffff || (value & 3) != 0){
 638                                 pr_err("%s: REL24 %li out of range!\n",
 639                                        me->name, (long int)value);
 640                                 return -ENOEXEC;
 641                         }
 642
 643                         /* Only replace bits 2 through 26 */
 644                         *(uint32_t *)location
 645                                 = (*(uint32_t *)location & ~0x03fffffc)
 646                                 | (value & 0x03fffffc);
 647                         break;
 648
 649                 case R_PPC64_REL64:
 650                         /* 64 bits relative (used by features fixups) */
 651                         *location = value - (unsigned long)location;
 652                         break;
 653
 654                 case R_PPC64_TOCSAVE:
 655                         /*
 656                          * Marker reloc indicates we don't have to save r2.
 657                          * That would only save us one instruction, so ignore
 658                          * it.
 659                          */
 660                         break;
 661
 662                 case R_PPC64_ENTRY:
 663                         /*
 664                          * Optimize ELFv2 large code model entry point if
 665                          * the TOC is within 2GB range of current location.
 666                          */
 667                         value = my_r2(sechdrs, me) - (unsigned long)location;
 668                         if (value + 0x80008000 > 0xffffffff)
 669                                 break;
 670                         /*
 671                          * Check for the large code model prolog sequence:
 672                          *      ld r2, ...(r12)
 673                          *      add r2, r2, r12
 674                          */
 675                         if ((((uint32_t *)location)[0] & ~0xfffc)
 676                             != 0xe84c0000)
 677                                 break;
 678                         if (((uint32_t *)location)[1] != 0x7c426214)
 679                                 break;
 680                         /*
 681                          * If found, replace it with:
 682                          *      addis r2, r12, (.TOC.-func)@ha
 683                          *      addi r2, r12, (.TOC.-func)@l
 684                          */
 685                         ((uint32_t *)location)[0] = 0x3c4c0000 + PPC_HA(value);
 686                         ((uint32_t *)location)[1] = 0x38420000 + PPC_LO(value);
 687                         break;
 688
 689                 case R_PPC64_REL16_HA:
 690                         /* Subtract location pointer */
 691                         value -= (unsigned long)location;
 692                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 693                         *((uint16_t *) location)
 694                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 695                                 | (value & 0xffff);
 696                         break;
 697
 698                 case R_PPC64_REL16_LO:
 699                         /* Subtract location pointer */
 700                         value -= (unsigned long)location;
 701                         *((uint16_t *) location)
 702                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 703                                 | (value & 0xffff);
 704                         break;
 705
 706                 default:
 707                         pr_err("%s: Unknown ADD relocation: %lu\n",
 708                                me->name,
 709                                (unsigned long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info));
 710                         return -ENOEXEC;
 711                 }
 712         }
 713
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 718
 719 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 720
 721 #define PACATOC offsetof(struct paca_struct, kernel_toc)
 722
 723 /*
 724  * For mprofile-kernel we use a special stub for ftrace_caller() because we
 725  * can't rely on r2 containing this module's TOC when we enter the stub.
 726  *
 727  * That can happen if the function calling us didn't need to use the toc. In
 728  * that case it won't have setup r2, and the r2 value will be either the
 729  * kernel's toc, or possibly another modules toc.
 730  *
 731  * To deal with that this stub uses the kernel toc, which is always accessible
 732  * via the paca (in r13). The target (ftrace_caller()) is responsible for
 733  * saving and restoring the toc before returning.
 734  */
 735 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 736 {
 737         struct ppc64_stub_entry *entry;
 738         unsigned int i, num_stubs;
 739         static u32 stub_insns[] = {
 740                 0xe98d0000 | PACATOC,   /* ld      r12,PACATOC(r13)     */
 741                 0x3d8c0000,             /* addis   r12,r12,<high>       */
 742                 0x398c0000,             /* addi    r12,r12,<low>        */
 743                 0x7d8903a6,             /* mtctr   r12                  */
 744                 0x4e800420,             /* bctr                         */
 745         };
 746         long reladdr;
 747
 748         num_stubs = sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size / sizeof(*entry);
 749
 750         /* Find the next available stub entry */
 751         entry = (void *)sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_addr;
 752         for (i = 0; i < num_stubs && stub_func_addr(entry->funcdata); i++, entry++);
 753
 754         if (i >= num_stubs) {
 755                 pr_err("%s: Unable to find a free slot for ftrace stub.\n", me->name);
 756                 return 0;
 757         }
 758
 759         memcpy(entry->jump, stub_insns, sizeof(stub_insns));
 760
 761         /* Stub uses address relative to kernel toc (from the paca) */
 762         reladdr = (unsigned long)ftrace_caller - kernel_toc_addr();
 763         if (reladdr > 0x7FFFFFFF || reladdr < -(0x80000000L)) {
 764                 pr_err("%s: Address of ftrace_caller out of range of kernel_toc.\n", me->name);
 765                 return 0;
 766         }
 767
 768         entry->jump[1] |= PPC_HA(reladdr);
 769         entry->jump[2] |= PPC_LO(reladdr);
 770
 771         /* Eventhough we don't use funcdata in the stub, it's needed elsewhere. */
 772         entry->funcdata = func_desc((unsigned long)ftrace_caller);
 773         entry->magic = STUB_MAGIC;
 774
 775         return (unsigned long)entry;
 776 }
 777 #else
 778 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 779 {
 780         return stub_for_addr(sechdrs, (unsigned long)ftrace_caller, me);
 781 }
 782 #endif
 783
 784 int module_finalize_ftrace(struct module *mod, const Elf_Shdr *sechdrs)
 785 {
 786         mod->arch.toc = my_r2(sechdrs, mod);
 787         mod->arch.tramp = create_ftrace_stub(sechdrs, mod);
 788
 789         if (!mod->arch.tramp)
 790                 return -ENOENT;
 791
 792         return 0;
 793 }
 794 #endif