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 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v2
  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 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 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                 }
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Undefined symbols which refer to .funcname, hack to funcname. Make .TOC.
 294  * seem to be defined (value set later).
 295  */
 296 static void dedotify(Elf64_Sym *syms, unsigned int numsyms, char *strtab)
 297 {
 298         unsigned int i;
 299
 300         for (i = 1; i < numsyms; i++) {
 301                 if (syms[i].st_shndx == SHN_UNDEF) {
 302                         char *name = strtab + syms[i].st_name;
 303                         if (name[0] == '.') {
 304                                 if (strcmp(name+1, "TOC.") == 0)
 305                                         syms[i].st_shndx = SHN_ABS;
 306                                 syms[i].st_name++;
 307                         }
 308                 }
 309         }
 310 }
 311
 312 static Elf64_Sym *find_dot_toc(Elf64_Shdr *sechdrs,
 313                                const char *strtab,
 314                                unsigned int symindex)
 315 {
 316         unsigned int i, numsyms;
 317         Elf64_Sym *syms;
 318
 319         syms = (Elf64_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr;
 320         numsyms = sechdrs[symindex].sh_size / sizeof(Elf64_Sym);
 321
 322         for (i = 1; i < numsyms; i++) {
 323                 if (syms[i].st_shndx == SHN_ABS
 324                     && strcmp(strtab + syms[i].st_name, "TOC.") == 0)
 325                         return &syms[i];
 326         }
 327         return NULL;
 328 }
 329
 330 int module_frob_arch_sections(Elf64_Ehdr *hdr,
 331                               Elf64_Shdr *sechdrs,
 332                               char *secstrings,
 333                               struct module *me)
 334 {
 335         unsigned int i;
 336
 337         /* Find .toc and .stubs sections, symtab and strtab */
 338         for (i = 1; i < hdr->e_shnum; i++) {
 339                 char *p;
 340                 if (strcmp(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".stubs") == 0)
 341                         me->arch.stubs_section = i;
 342                 else if (strcmp(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".toc") == 0)
 343                         me->arch.toc_section = i;
 344                 else if (strcmp(secstrings+sechdrs[i].sh_name,"__versions")==0)
 345                         dedotify_versions((void *)hdr + sechdrs[i].sh_offset,
 346                                           sechdrs[i].sh_size);
 347
 348                 /* We don't handle .init for the moment: rename to _init */
 349                 while ((p = strstr(secstrings + sechdrs[i].sh_name, ".init")))
 350                         p[0] = '_';
 351
 352                 if (sechdrs[i].sh_type == SHT_SYMTAB)
 353                         dedotify((void *)hdr + sechdrs[i].sh_offset,
 354                                  sechdrs[i].sh_size / sizeof(Elf64_Sym),
 355                                  (void *)hdr
 356                                  + sechdrs[sechdrs[i].sh_link].sh_offset);
 357         }
 358
 359         if (!me->arch.stubs_section) {
 360                 pr_err("%s: doesn't contain .stubs.\n", me->name);
 361                 return -ENOEXEC;
 362         }
 363
 364         /* If we don't have a .toc, just use .stubs.  We need to set r2
 365            to some reasonable value in case the module calls out to
 366            other functions via a stub, or if a function pointer escapes
 367            the module by some means.  */
 368         if (!me->arch.toc_section)
 369                 me->arch.toc_section = me->arch.stubs_section;
 370
 371         /* Override the stubs size */
 372         sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size = get_stubs_size(hdr, sechdrs);
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 /* r2 is the TOC pointer: it actually points 0x8000 into the TOC (this
 377    gives the value maximum span in an instruction which uses a signed
 378    offset) */
 379 static inline unsigned long my_r2(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 380 {
 381         return sechdrs[me->arch.toc_section].sh_addr + 0x8000;
 382 }
 383
 384 /* Both low and high 16 bits are added as SIGNED additions, so if low
 385    16 bits has high bit set, high 16 bits must be adjusted.  These
 386    macros do that (stolen from binutils). */
 387 #define PPC_LO(v) ((v) & 0xffff)
 388 #define PPC_HI(v) (((v) >> 16) & 0xffff)
 389 #define PPC_HA(v) PPC_HI ((v) + 0x8000)
 390
 391 /* Patch stub to reference function and correct r2 value. */
 392 static inline int create_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs,
 393                               struct ppc64_stub_entry *entry,
 394                               unsigned long addr,
 395                               struct module *me)
 396 {
 397         long reladdr;
 398
 399         memcpy(entry->jump, ppc64_stub_insns, sizeof(ppc64_stub_insns));
 400
 401         /* Stub uses address relative to r2. */
 402         reladdr = (unsigned long)entry - my_r2(sechdrs, me);
 403         if (reladdr > 0x7FFFFFFF || reladdr < -(0x80000000L)) {
 404                 pr_err("%s: Address %p of stub out of range of %p.\n",
 405                        me->name, (void *)reladdr, (void *)my_r2);
 406                 return 0;
 407         }
 408         pr_debug("Stub %p get data from reladdr %li\n", entry, reladdr);
 409
 410         entry->jump[0] |= PPC_HA(reladdr);
 411         entry->jump[1] |= PPC_LO(reladdr);
 412         entry->funcdata = func_desc(addr);
 413         entry->magic = STUB_MAGIC;
 414
 415         return 1;
 416 }
 417
 418 /* Create stub to jump to function described in this OPD/ptr: we need the
 419    stub to set up the TOC ptr (r2) for the function. */
 420 static unsigned long stub_for_addr(const Elf64_Shdr *sechdrs,
 421                                    unsigned long addr,
 422                                    struct module *me)
 423 {
 424         struct ppc64_stub_entry *stubs;
 425         unsigned int i, num_stubs;
 426
 427         num_stubs = sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size / sizeof(*stubs);
 428
 429         /* Find this stub, or if that fails, the next avail. entry */
 430         stubs = (void *)sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_addr;
 431         for (i = 0; stub_func_addr(stubs[i].funcdata); i++) {
 432                 BUG_ON(i >= num_stubs);
 433
 434                 if (stub_func_addr(stubs[i].funcdata) == func_addr(addr))
 435                         return (unsigned long)&stubs[i];
 436         }
 437
 438         if (!create_stub(sechdrs, &stubs[i], addr, me))
 439                 return 0;
 440
 441         return (unsigned long)&stubs[i];
 442 }
 443
 444 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 445 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 446 {
 447         /*
 448          * Check if this is one of the -mprofile-kernel sequences.
 449          */
 450         if (instruction[-1] == PPC_INST_STD_LR &&
 451             instruction[-2] == PPC_INST_MFLR)
 452                 return true;
 453
 454         if (instruction[-1] == PPC_INST_MFLR)
 455                 return true;
 456
 457         return false;
 458 }
 459
 460 /*
 461  * In case of _mcount calls, do not save the current callee's TOC (in r2) into
 462  * the original caller's stack frame. If we did we would clobber the saved TOC
 463  * value of the original caller.
 464  */
 465 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr)
 466 {
 467         struct ppc64_stub_entry *stub = (struct ppc64_stub_entry *)addr;
 468
 469         /* Only for calls to _mcount */
 470         if (strcmp("_mcount", name) != 0)
 471                 return;
 472
 473         stub->jump[2] = PPC_INST_NOP;
 474 }
 475 #else
 476 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr) { }
 477
 478 /* without -mprofile-kernel, mcount calls are never early */
 479 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 480 {
 481         return false;
 482 }
 483 #endif
 484
 485 /* We expect a noop next: if it is, replace it with instruction to
 486    restore r2. */
 487 static int restore_r2(u32 *instruction, struct module *me)
 488 {
 489         if (is_early_mcount_callsite(instruction - 1))
 490                 return 1;
 491
 492         if (*instruction != PPC_INST_NOP) {
 493                 pr_err("%s: Expect noop after relocate, got %08x\n",
 494                        me->name, *instruction);
 495                 return 0;
 496         }
 497         /* ld r2,R2_STACK_OFFSET(r1) */
 498         *instruction = PPC_INST_LD_TOC;
 499         return 1;
 500 }
 501
 502 int apply_relocate_add(Elf64_Shdr *sechdrs,
 503                        const char *strtab,
 504                        unsigned int symindex,
 505                        unsigned int relsec,
 506                        struct module *me)
 507 {
 508         unsigned int i;
 509         Elf64_Rela *rela = (void *)sechdrs[relsec].sh_addr;
 510         Elf64_Sym *sym;
 511         unsigned long *location;
 512         unsigned long value;
 513
 514         pr_debug("Applying ADD relocate section %u to %u\n", relsec,
 515                sechdrs[relsec].sh_info);
 516
 517         /* First time we're called, we can fix up .TOC. */
 518         if (!me->arch.toc_fixed) {
 519                 sym = find_dot_toc(sechdrs, strtab, symindex);
 520                 /* It's theoretically possible that a module doesn't want a
 521                  * .TOC. so don't fail it just for that. */
 522                 if (sym)
 523                         sym->st_value = my_r2(sechdrs, me);
 524                 me->arch.toc_fixed = true;
 525         }
 526
 527         for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rela); i++) {
 528                 /* This is where to make the change */
 529                 location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
 530                         + rela[i].r_offset;
 531                 /* This is the symbol it is referring to */
 532                 sym = (Elf64_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
 533                         + ELF64_R_SYM(rela[i].r_info);
 534
 535                 pr_debug("RELOC at %p: %li-type as %s (0x%lx) + %li\n",
 536                        location, (long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info),
 537                        strtab + sym->st_name, (unsigned long)sym->st_value,
 538                        (long)rela[i].r_addend);
 539
 540                 /* `Everything is relative'. */
 541                 value = sym->st_value + rela[i].r_addend;
 542
 543                 switch (ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info)) {
 544                 case R_PPC64_ADDR32:
 545                         /* Simply set it */
 546                         *(u32 *)location = value;
 547                         break;
 548
 549                 case R_PPC64_ADDR64:
 550                         /* Simply set it */
 551                         *(unsigned long *)location = value;
 552                         break;
 553
 554                 case R_PPC64_TOC:
 555                         *(unsigned long *)location = my_r2(sechdrs, me);
 556                         break;
 557
 558                 case R_PPC64_TOC16:
 559                         /* Subtract TOC pointer */
 560                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 561                         if (value + 0x8000 > 0xffff) {
 562                                 pr_err("%s: bad TOC16 relocation (0x%lx)\n",
 563                                        me->name, value);
 564                                 return -ENOEXEC;
 565                         }
 566                         *((uint16_t *) location)
 567                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 568                                 | (value & 0xffff);
 569                         break;
 570
 571                 case R_PPC64_TOC16_LO:
 572                         /* Subtract TOC pointer */
 573                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 574                         *((uint16_t *) location)
 575                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 576                                 | (value & 0xffff);
 577                         break;
 578
 579                 case R_PPC64_TOC16_DS:
 580                         /* Subtract TOC pointer */
 581                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 582                         if ((value & 3) != 0 || value + 0x8000 > 0xffff) {
 583                                 pr_err("%s: bad TOC16_DS relocation (0x%lx)\n",
 584                                        me->name, value);
 585                                 return -ENOEXEC;
 586                         }
 587                         *((uint16_t *) location)
 588                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 589                                 | (value & 0xfffc);
 590                         break;
 591
 592                 case R_PPC64_TOC16_LO_DS:
 593                         /* Subtract TOC pointer */
 594                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 595                         if ((value & 3) != 0) {
 596                                 pr_err("%s: bad TOC16_LO_DS relocation (0x%lx)\n",
 597                                        me->name, value);
 598                                 return -ENOEXEC;
 599                         }
 600                         *((uint16_t *) location)
 601                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 602                                 | (value & 0xfffc);
 603                         break;
 604
 605                 case R_PPC64_TOC16_HA:
 606                         /* Subtract TOC pointer */
 607                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 608                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 609                         *((uint16_t *) location)
 610                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 611                                 | (value & 0xffff);
 612                         break;
 613
 614                 case R_PPC_REL24:
 615                         /* FIXME: Handle weak symbols here --RR */
 616                         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF) {
 617                                 /* External: go via stub */
 618                                 value = stub_for_addr(sechdrs, value, me);
 619                                 if (!value)
 620                                         return -ENOENT;
 621                                 if (!restore_r2((u32 *)location + 1, me))
 622                                         return -ENOEXEC;
 623
 624                                 squash_toc_save_inst(strtab + sym->st_name, value);
 625                         } else
 626                                 value += local_entry_offset(sym);
 627
 628                         /* Convert value to relative */
 629                         value -= (unsigned long)location;
 630                         if (value + 0x2000000 > 0x3ffffff || (value & 3) != 0){
 631                                 pr_err("%s: REL24 %li out of range!\n",
 632                                        me->name, (long int)value);
 633                                 return -ENOEXEC;
 634                         }
 635
 636                         /* Only replace bits 2 through 26 */
 637                         *(uint32_t *)location
 638                                 = (*(uint32_t *)location & ~0x03fffffc)
 639                                 | (value & 0x03fffffc);
 640                         break;
 641
 642                 case R_PPC64_REL64:
 643                         /* 64 bits relative (used by features fixups) */
 644                         *location = value - (unsigned long)location;
 645                         break;
 646
 647                 case R_PPC64_REL32:
 648                         /* 32 bits relative (used by relative exception tables) */
 649                         *(u32 *)location = value - (unsigned long)location;
 650                         break;
 651
 652                 case R_PPC64_TOCSAVE:
 653                         /*
 654                          * Marker reloc indicates we don't have to save r2.
 655                          * That would only save us one instruction, so ignore
 656                          * it.
 657                          */
 658                         break;
 659
 660                 case R_PPC64_ENTRY:
 661                         /*
 662                          * Optimize ELFv2 large code model entry point if
 663                          * the TOC is within 2GB range of current location.
 664                          */
 665                         value = my_r2(sechdrs, me) - (unsigned long)location;
 666                         if (value + 0x80008000 > 0xffffffff)
 667                                 break;
 668                         /*
 669                          * Check for the large code model prolog sequence:
 670                          *      ld r2, ...(r12)
 671                          *      add r2, r2, r12
 672                          */
 673                         if ((((uint32_t *)location)[0] & ~0xfffc)
 674                             != 0xe84c0000)
 675                                 break;
 676                         if (((uint32_t *)location)[1] != 0x7c426214)
 677                                 break;
 678                         /*
 679                          * If found, replace it with:
 680                          *      addis r2, r12, (.TOC.-func)@ha
 681                          *      addi r2, r12, (.TOC.-func)@l
 682                          */
 683                         ((uint32_t *)location)[0] = 0x3c4c0000 + PPC_HA(value);
 684                         ((uint32_t *)location)[1] = 0x38420000 + PPC_LO(value);
 685                         break;
 686
 687                 case R_PPC64_REL16_HA:
 688                         /* Subtract location pointer */
 689                         value -= (unsigned long)location;
 690                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 691                         *((uint16_t *) location)
 692                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 693                                 | (value & 0xffff);
 694                         break;
 695
 696                 case R_PPC64_REL16_LO:
 697                         /* Subtract location pointer */
 698                         value -= (unsigned long)location;
 699                         *((uint16_t *) location)
 700                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 701                                 | (value & 0xffff);
 702                         break;
 703
 704                 default:
 705                         pr_err("%s: Unknown ADD relocation: %lu\n",
 706                                me->name,
 707                                (unsigned long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info));
 708                         return -ENOEXEC;
 709                 }
 710         }
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 716
 717 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 718
 719 #define PACATOC offsetof(struct paca_struct, kernel_toc)
 720
 721 /*
 722  * For mprofile-kernel we use a special stub for ftrace_caller() because we
 723  * can't rely on r2 containing this module's TOC when we enter the stub.
 724  *
 725  * That can happen if the function calling us didn't need to use the toc. In
 726  * that case it won't have setup r2, and the r2 value will be either the
 727  * kernel's toc, or possibly another modules toc.
 728  *
 729  * To deal with that this stub uses the kernel toc, which is always accessible
 730  * via the paca (in r13). The target (ftrace_caller()) is responsible for
 731  * saving and restoring the toc before returning.
 732  */
 733 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 734 {
 735         struct ppc64_stub_entry *entry;
 736         unsigned int i, num_stubs;
 737         static u32 stub_insns[] = {
 738                 0xe98d0000 | PACATOC,   /* ld      r12,PACATOC(r13)     */
 739                 0x3d8c0000,             /* addis   r12,r12,<high>       */
 740                 0x398c0000,             /* addi    r12,r12,<low>        */
 741                 0x7d8903a6,             /* mtctr   r12                  */
 742                 0x4e800420,             /* bctr                         */
 743         };
 744         long reladdr;
 745
 746         num_stubs = sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size / sizeof(*entry);
 747
 748         /* Find the next available stub entry */
 749         entry = (void *)sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_addr;
 750         for (i = 0; i < num_stubs && stub_func_addr(entry->funcdata); i++, entry++);
 751
 752         if (i >= num_stubs) {
 753                 pr_err("%s: Unable to find a free slot for ftrace stub.\n", me->name);
 754                 return 0;
 755         }
 756
 757         memcpy(entry->jump, stub_insns, sizeof(stub_insns));
 758
 759         /* Stub uses address relative to kernel toc (from the paca) */
 760         reladdr = (unsigned long)ftrace_caller - kernel_toc_addr();
 761         if (reladdr > 0x7FFFFFFF || reladdr < -(0x80000000L)) {
 762                 pr_err("%s: Address of ftrace_caller out of range of kernel_toc.\n", me->name);
 763                 return 0;
 764         }
 765
 766         entry->jump[1] |= PPC_HA(reladdr);
 767         entry->jump[2] |= PPC_LO(reladdr);
 768
 769         /* Eventhough we don't use funcdata in the stub, it's needed elsewhere. */
 770         entry->funcdata = func_desc((unsigned long)ftrace_caller);
 771         entry->magic = STUB_MAGIC;
 772
 773         return (unsigned long)entry;
 774 }
 775 #else
 776 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 777 {
 778         return stub_for_addr(sechdrs, (unsigned long)ftrace_caller, me);
 779 }
 780 #endif
 781
 782 int module_finalize_ftrace(struct module *mod, const Elf_Shdr *sechdrs)
 783 {
 784         mod->arch.toc = my_r2(sechdrs, mod);
 785         mod->arch.tramp = create_ftrace_stub(sechdrs, mod);
 786
 787         if (!mod->arch.tramp)
 788                 return -ENOENT;
 789
 790         return 0;
 791 }
 792 #endif