arch/arm/kernel/entry-ftrace.S

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   4  * published by the Free Software Foundation.
   5  */
   6
   7 #include <asm/assembler.h>
   8 #include <asm/ftrace.h>
   9 #include <asm/unwind.h>
  10
  11 #include "entry-header.S"
  12
  13 /*
  14  * When compiling with -pg, gcc inserts a call to the mcount routine at the
  15  * start of every function.  In mcount, apart from the function's address (in
  16  * lr), we need to get hold of the function's caller's address.
  17  *
  18  * Older GCCs (pre-4.4) inserted a call to a routine called mcount like this:
  19  *
  20  *      bl      mcount
  21  *
  22  * These versions have the limitation that in order for the mcount routine to
  23  * be able to determine the function's caller's address, an APCS-style frame
  24  * pointer (which is set up with something like the code below) is required.
  25  *
  26  *      mov     ip, sp
  27  *      push    {fp, ip, lr, pc}
  28  *      sub     fp, ip, #4
  29  *
  30  * With EABI, these frame pointers are not available unless -mapcs-frame is
  31  * specified, and if building as Thumb-2, not even then.
  32  *
  33  * Newer GCCs (4.4+) solve this problem by introducing a new version of mcount,
  34  * with call sites like:
  35  *
  36  *      push    {lr}
  37  *      bl      __gnu_mcount_nc
  38  *
  39  * With these compilers, frame pointers are not necessary.
  40  *
  41  * mcount can be thought of as a function called in the middle of a subroutine
  42  * call.  As such, it needs to be transparent for both the caller and the
  43  * callee: the original lr needs to be restored when leaving mcount, and no
  44  * registers should be clobbered.  (In the __gnu_mcount_nc implementation, we
  45  * clobber the ip register.  This is OK because the ARM calling convention
  46  * allows it to be clobbered in subroutines and doesn't use it to hold
  47  * parameters.)
  48  *
  49  * When using dynamic ftrace, we patch out the mcount call by a "mov r0, r0"
  50  * for the mcount case, and a "pop {lr}" for the __gnu_mcount_nc case (see
  51  * arch/arm/kernel/ftrace.c).
  52  */
  53
  54 #ifndef CONFIG_OLD_MCOUNT
  55 #if (__GNUC__ < 4 || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ < 4))
  56 #error Ftrace requires CONFIG_FRAME_POINTER=y with GCC older than 4.4.0.
  57 #endif
  58 #endif
  59
  60 .macro mcount_adjust_addr rd, rn
  61         bic     \rd, \rn, #1            @ clear the Thumb bit if present
  62         sub     \rd, \rd, #MCOUNT_INSN_SIZE
  63 .endm
  64
  65 .macro __mcount suffix
  66         mcount_enter
  67         ldr     r0, =ftrace_trace_function
  68         ldr     r2, [r0]
  69         adr     r0, .Lftrace_stub
  70         cmp     r0, r2
  71         bne     1f
  72
  73 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
  74         ldr     r1, =ftrace_graph_return
  75         ldr     r2, [r1]
  76         cmp     r0, r2
  77         bne     ftrace_graph_caller\suffix
  78
  79         ldr     r1, =ftrace_graph_entry
  80         ldr     r2, [r1]
  81         ldr     r0, =ftrace_graph_entry_stub
  82         cmp     r0, r2
  83         bne     ftrace_graph_caller\suffix
  84 #endif
  85
  86         mcount_exit
  87
  88 1:      mcount_get_lr   r1                      @ lr of instrumented func
  89         mcount_adjust_addr      r0, lr          @ instrumented function
  90         badr    lr, 2f
  91         mov     pc, r2
  92 2:      mcount_exit
  93 .endm
  94
  95 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE_WITH_REGS
  96
  97 .macro __ftrace_regs_caller
  98
  99         sub     sp, sp, #8      @ space for PC and CPSR OLD_R0,
 100                                 @ OLD_R0 will overwrite previous LR
 101
 102         add     ip, sp, #12     @ move in IP the value of SP as it was
 103                                 @ before the push {lr} of the mcount mechanism
 104
 105         str     lr, [sp, #0]    @ store LR instead of PC
 106
 107         ldr     lr, [sp, #8]    @ get previous LR
 108
 109         str     r0, [sp, #8]    @ write r0 as OLD_R0 over previous LR
 110
 111         stmdb   sp!, {ip, lr}
 112         stmdb   sp!, {r0-r11, lr}
 113
 114         @ stack content at this point:
 115         @ 0  4          48   52       56            60   64    68       72
 116         @ R0 | R1 | ... | LR | SP + 4 | previous LR | LR | PSR | OLD_R0 |
 117
 118         mov r3, sp                              @ struct pt_regs*
 119
 120         ldr r2, =function_trace_op
 121         ldr r2, [r2]                            @ pointer to the current
 122                                                 @ function tracing op
 123
 124         ldr     r1, [sp, #S_LR]                 @ lr of instrumented func
 125
 126         ldr     lr, [sp, #S_PC]                 @ get LR
 127
 128         mcount_adjust_addr      r0, lr          @ instrumented function
 129
 130         .globl ftrace_regs_call
 131 ftrace_regs_call:
 132         bl      ftrace_stub
 133
 134 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 135         .globl ftrace_graph_regs_call
 136 ftrace_graph_regs_call:
 137         mov     r0, r0
 138 #endif
 139
 140         @ pop saved regs
 141         ldmia   sp!, {r0-r12}                   @ restore r0 through r12
 142         ldr     ip, [sp, #8]                    @ restore PC
 143         ldr     lr, [sp, #4]                    @ restore LR
 144         ldr     sp, [sp, #0]                    @ restore SP
 145         mov     pc, ip                          @ return
 146 .endm
 147
 148 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 149 .macro __ftrace_graph_regs_caller
 150
 151         sub     r0, fp, #4              @ lr of instrumented routine (parent)
 152
 153         @ called from __ftrace_regs_caller
 154         ldr     r1, [sp, #S_PC]         @ instrumented routine (func)
 155         mcount_adjust_addr      r1, r1
 156
 157         mov     r2, fp                  @ frame pointer
 158         bl      prepare_ftrace_return
 159
 160         @ pop registers saved in ftrace_regs_caller
 161         ldmia   sp!, {r0-r12}                   @ restore r0 through r12
 162         ldr     ip, [sp, #8]                    @ restore PC
 163         ldr     lr, [sp, #4]                    @ restore LR
 164         ldr     sp, [sp, #0]                    @ restore SP
 165         mov     pc, ip                          @ return
 166
 167 .endm
 168 #endif
 169 #endif
 170
 171 .macro __ftrace_caller suffix
 172         mcount_enter
 173
 174         mcount_get_lr   r1                      @ lr of instrumented func
 175         mcount_adjust_addr      r0, lr          @ instrumented function
 176
 177 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE_WITH_REGS
 178         ldr r2, =function_trace_op
 179         ldr r2, [r2]                            @ pointer to the current
 180                                                 @ function tracing op
 181         mov r3, #0                              @ regs is NULL
 182 #endif
 183
 184         .globl ftrace_call\suffix
 185 ftrace_call\suffix:
 186         bl      ftrace_stub
 187
 188 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 189         .globl ftrace_graph_call\suffix
 190 ftrace_graph_call\suffix:
 191         mov     r0, r0
 192 #endif
 193
 194         mcount_exit
 195 .endm
 196
 197 .macro __ftrace_graph_caller
 198         sub     r0, fp, #4              @ &lr of instrumented routine (&parent)
 199 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 200         @ called from __ftrace_caller, saved in mcount_enter
 201         ldr     r1, [sp, #16]           @ instrumented routine (func)
 202         mcount_adjust_addr      r1, r1
 203 #else
 204         @ called from __mcount, untouched in lr
 205         mcount_adjust_addr      r1, lr  @ instrumented routine (func)
 206 #endif
 207         mov     r2, fp                  @ frame pointer
 208         bl      prepare_ftrace_return
 209         mcount_exit
 210 .endm
 211
 212 #ifdef CONFIG_OLD_MCOUNT
 213 /*
 214  * mcount
 215  */
 216
 217 .macro mcount_enter
 218         stmdb   sp!, {r0-r3, lr}
 219 .endm
 220
 221 .macro mcount_get_lr reg
 222         ldr     \reg, [fp, #-4]
 223 .endm
 224
 225 .macro mcount_exit
 226         ldr     lr, [fp, #-4]
 227         ldmia   sp!, {r0-r3, pc}
 228 .endm
 229
 230 ENTRY(mcount)
 231 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 232         stmdb   sp!, {lr}
 233         ldr     lr, [fp, #-4]
 234         ldmia   sp!, {pc}
 235 #else
 236         __mcount _old
 237 #endif
 238 ENDPROC(mcount)
 239
 240 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 241 ENTRY(ftrace_caller_old)
 242         __ftrace_caller _old
 243 ENDPROC(ftrace_caller_old)
 244 #endif
 245
 246 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 247 ENTRY(ftrace_graph_caller_old)
 248         __ftrace_graph_caller
 249 ENDPROC(ftrace_graph_caller_old)
 250 #endif
 251
 252 .purgem mcount_enter
 253 .purgem mcount_get_lr
 254 .purgem mcount_exit
 255 #endif
 256
 257 /*
 258  * __gnu_mcount_nc
 259  */
 260
 261 .macro mcount_enter
 262 /*
 263  * This pad compensates for the push {lr} at the call site.  Note that we are
 264  * unable to unwind through a function which does not otherwise save its lr.
 265  */
 266  UNWIND(.pad    #4)
 267         stmdb   sp!, {r0-r3, lr}
 268  UNWIND(.save   {r0-r3, lr})
 269 .endm
 270
 271 .macro mcount_get_lr reg
 272         ldr     \reg, [sp, #20]
 273 .endm
 274
 275 .macro mcount_exit
 276         ldmia   sp!, {r0-r3, ip, lr}
 277         ret     ip
 278 .endm
 279
 280 ENTRY(__gnu_mcount_nc)
 281 UNWIND(.fnstart)
 282 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 283         mov     ip, lr
 284         ldmia   sp!, {lr}
 285         ret     ip
 286 #else
 287         __mcount
 288 #endif
 289 UNWIND(.fnend)
 290 ENDPROC(__gnu_mcount_nc)
 291
 292 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 293 ENTRY(ftrace_caller)
 294 UNWIND(.fnstart)
 295         __ftrace_caller
 296 UNWIND(.fnend)
 297 ENDPROC(ftrace_caller)
 298
 299 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE_WITH_REGS
 300 ENTRY(ftrace_regs_caller)
 301 UNWIND(.fnstart)
 302         __ftrace_regs_caller
 303 UNWIND(.fnend)
 304 ENDPROC(ftrace_regs_caller)
 305 #endif
 306
 307 #endif
 308
 309 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 310 ENTRY(ftrace_graph_caller)
 311 UNWIND(.fnstart)
 312         __ftrace_graph_caller
 313 UNWIND(.fnend)
 314 ENDPROC(ftrace_graph_caller)
 315
 316 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE_WITH_REGS
 317 ENTRY(ftrace_graph_regs_caller)
 318 UNWIND(.fnstart)
 319         __ftrace_graph_regs_caller
 320 UNWIND(.fnend)
 321 ENDPROC(ftrace_graph_regs_caller)
 322 #endif
 323 #endif
 324
 325 .purgem mcount_enter
 326 .purgem mcount_get_lr
 327 .purgem mcount_exit
 328
 329 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
 330         .globl return_to_handler
 331 return_to_handler:
 332         stmdb   sp!, {r0-r3}
 333         mov     r0, fp                  @ frame pointer
 334         bl      ftrace_return_to_handler
 335         mov     lr, r0                  @ r0 has real ret addr
 336         ldmia   sp!, {r0-r3}
 337         ret     lr
 338 #endif
 339
 340 ENTRY(ftrace_stub)
 341 .Lftrace_stub:
 342         ret     lr
 343 ENDPROC(ftrace_stub)