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                 if (WARN_ON(i >= num_stubs))
 433                         return 0;
 434
 435                 if (stub_func_addr(stubs[i].funcdata) == func_addr(addr))
 436                         return (unsigned long)&stubs[i];
 437         }
 438
 439         if (!create_stub(sechdrs, &stubs[i], addr, me))
 440                 return 0;
 441
 442         return (unsigned long)&stubs[i];
 443 }
 444
 445 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 446 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 447 {
 448         /*
 449          * Check if this is one of the -mprofile-kernel sequences.
 450          */
 451         if (instruction[-1] == PPC_INST_STD_LR &&
 452             instruction[-2] == PPC_INST_MFLR)
 453                 return true;
 454
 455         if (instruction[-1] == PPC_INST_MFLR)
 456                 return true;
 457
 458         return false;
 459 }
 460
 461 /*
 462  * In case of _mcount calls, do not save the current callee's TOC (in r2) into
 463  * the original caller's stack frame. If we did we would clobber the saved TOC
 464  * value of the original caller.
 465  */
 466 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr)
 467 {
 468         struct ppc64_stub_entry *stub = (struct ppc64_stub_entry *)addr;
 469
 470         /* Only for calls to _mcount */
 471         if (strcmp("_mcount", name) != 0)
 472                 return;
 473
 474         stub->jump[2] = PPC_INST_NOP;
 475 }
 476 #else
 477 static void squash_toc_save_inst(const char *name, unsigned long addr) { }
 478
 479 /* without -mprofile-kernel, mcount calls are never early */
 480 static bool is_early_mcount_callsite(u32 *instruction)
 481 {
 482         return false;
 483 }
 484 #endif
 485
 486 /* We expect a noop next: if it is, replace it with instruction to
 487    restore r2. */
 488 static int restore_r2(u32 *instruction, struct module *me)
 489 {
 490         if (is_early_mcount_callsite(instruction - 1))
 491                 return 1;
 492
 493         if (*instruction != PPC_INST_NOP) {
 494                 pr_err("%s: Expect noop after relocate, got %08x\n",
 495                        me->name, *instruction);
 496                 return 0;
 497         }
 498         /* ld r2,R2_STACK_OFFSET(r1) */
 499         *instruction = PPC_INST_LD_TOC;
 500         return 1;
 501 }
 502
 503 int apply_relocate_add(Elf64_Shdr *sechdrs,
 504                        const char *strtab,
 505                        unsigned int symindex,
 506                        unsigned int relsec,
 507                        struct module *me)
 508 {
 509         unsigned int i;
 510         Elf64_Rela *rela = (void *)sechdrs[relsec].sh_addr;
 511         Elf64_Sym *sym;
 512         unsigned long *location;
 513         unsigned long value;
 514
 515         pr_debug("Applying ADD relocate section %u to %u\n", relsec,
 516                sechdrs[relsec].sh_info);
 517
 518         /* First time we're called, we can fix up .TOC. */
 519         if (!me->arch.toc_fixed) {
 520                 sym = find_dot_toc(sechdrs, strtab, symindex);
 521                 /* It's theoretically possible that a module doesn't want a
 522                  * .TOC. so don't fail it just for that. */
 523                 if (sym)
 524                         sym->st_value = my_r2(sechdrs, me);
 525                 me->arch.toc_fixed = true;
 526         }
 527
 528         for (i = 0; i < sechdrs[relsec].sh_size / sizeof(*rela); i++) {
 529                 /* This is where to make the change */
 530                 location = (void *)sechdrs[sechdrs[relsec].sh_info].sh_addr
 531                         + rela[i].r_offset;
 532                 /* This is the symbol it is referring to */
 533                 sym = (Elf64_Sym *)sechdrs[symindex].sh_addr
 534                         + ELF64_R_SYM(rela[i].r_info);
 535
 536                 pr_debug("RELOC at %p: %li-type as %s (0x%lx) + %li\n",
 537                        location, (long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info),
 538                        strtab + sym->st_name, (unsigned long)sym->st_value,
 539                        (long)rela[i].r_addend);
 540
 541                 /* `Everything is relative'. */
 542                 value = sym->st_value + rela[i].r_addend;
 543
 544                 switch (ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info)) {
 545                 case R_PPC64_ADDR32:
 546                         /* Simply set it */
 547                         *(u32 *)location = value;
 548                         break;
 549
 550                 case R_PPC64_ADDR64:
 551                         /* Simply set it */
 552                         *(unsigned long *)location = value;
 553                         break;
 554
 555                 case R_PPC64_TOC:
 556                         *(unsigned long *)location = my_r2(sechdrs, me);
 557                         break;
 558
 559                 case R_PPC64_TOC16:
 560                         /* Subtract TOC pointer */
 561                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 562                         if (value + 0x8000 > 0xffff) {
 563                                 pr_err("%s: bad TOC16 relocation (0x%lx)\n",
 564                                        me->name, value);
 565                                 return -ENOEXEC;
 566                         }
 567                         *((uint16_t *) location)
 568                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 569                                 | (value & 0xffff);
 570                         break;
 571
 572                 case R_PPC64_TOC16_LO:
 573                         /* Subtract TOC pointer */
 574                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 575                         *((uint16_t *) location)
 576                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 577                                 | (value & 0xffff);
 578                         break;
 579
 580                 case R_PPC64_TOC16_DS:
 581                         /* Subtract TOC pointer */
 582                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 583                         if ((value & 3) != 0 || value + 0x8000 > 0xffff) {
 584                                 pr_err("%s: bad TOC16_DS relocation (0x%lx)\n",
 585                                        me->name, value);
 586                                 return -ENOEXEC;
 587                         }
 588                         *((uint16_t *) location)
 589                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 590                                 | (value & 0xfffc);
 591                         break;
 592
 593                 case R_PPC64_TOC16_LO_DS:
 594                         /* Subtract TOC pointer */
 595                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 596                         if ((value & 3) != 0) {
 597                                 pr_err("%s: bad TOC16_LO_DS relocation (0x%lx)\n",
 598                                        me->name, value);
 599                                 return -ENOEXEC;
 600                         }
 601                         *((uint16_t *) location)
 602                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xfffc)
 603                                 | (value & 0xfffc);
 604                         break;
 605
 606                 case R_PPC64_TOC16_HA:
 607                         /* Subtract TOC pointer */
 608                         value -= my_r2(sechdrs, me);
 609                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 610                         *((uint16_t *) location)
 611                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 612                                 | (value & 0xffff);
 613                         break;
 614
 615                 case R_PPC_REL24:
 616                         /* FIXME: Handle weak symbols here --RR */
 617                         if (sym->st_shndx == SHN_UNDEF) {
 618                                 /* External: go via stub */
 619                                 value = stub_for_addr(sechdrs, value, me);
 620                                 if (!value)
 621                                         return -ENOENT;
 622                                 if (!restore_r2((u32 *)location + 1, me))
 623                                         return -ENOEXEC;
 624
 625                                 squash_toc_save_inst(strtab + sym->st_name, value);
 626                         } else
 627                                 value += local_entry_offset(sym);
 628
 629                         /* Convert value to relative */
 630                         value -= (unsigned long)location;
 631                         if (value + 0x2000000 > 0x3ffffff || (value & 3) != 0){
 632                                 pr_err("%s: REL24 %li out of range!\n",
 633                                        me->name, (long int)value);
 634                                 return -ENOEXEC;
 635                         }
 636
 637                         /* Only replace bits 2 through 26 */
 638                         *(uint32_t *)location
 639                                 = (*(uint32_t *)location & ~0x03fffffc)
 640                                 | (value & 0x03fffffc);
 641                         break;
 642
 643                 case R_PPC64_REL64:
 644                         /* 64 bits relative (used by features fixups) */
 645                         *location = value - (unsigned long)location;
 646                         break;
 647
 648                 case R_PPC64_REL32:
 649                         /* 32 bits relative (used by relative exception tables) */
 650                         *(u32 *)location = value - (unsigned long)location;
 651                         break;
 652
 653                 case R_PPC64_TOCSAVE:
 654                         /*
 655                          * Marker reloc indicates we don't have to save r2.
 656                          * That would only save us one instruction, so ignore
 657                          * it.
 658                          */
 659                         break;
 660
 661                 case R_PPC64_ENTRY:
 662                         /*
 663                          * Optimize ELFv2 large code model entry point if
 664                          * the TOC is within 2GB range of current location.
 665                          */
 666                         value = my_r2(sechdrs, me) - (unsigned long)location;
 667                         if (value + 0x80008000 > 0xffffffff)
 668                                 break;
 669                         /*
 670                          * Check for the large code model prolog sequence:
 671                          *      ld r2, ...(r12)
 672                          *      add r2, r2, r12
 673                          */
 674                         if ((((uint32_t *)location)[0] & ~0xfffc)
 675                             != 0xe84c0000)
 676                                 break;
 677                         if (((uint32_t *)location)[1] != 0x7c426214)
 678                                 break;
 679                         /*
 680                          * If found, replace it with:
 681                          *      addis r2, r12, (.TOC.-func)@ha
 682                          *      addi r2, r12, (.TOC.-func)@l
 683                          */
 684                         ((uint32_t *)location)[0] = 0x3c4c0000 + PPC_HA(value);
 685                         ((uint32_t *)location)[1] = 0x38420000 + PPC_LO(value);
 686                         break;
 687
 688                 case R_PPC64_REL16_HA:
 689                         /* Subtract location pointer */
 690                         value -= (unsigned long)location;
 691                         value = ((value + 0x8000) >> 16);
 692                         *((uint16_t *) location)
 693                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 694                                 | (value & 0xffff);
 695                         break;
 696
 697                 case R_PPC64_REL16_LO:
 698                         /* Subtract location pointer */
 699                         value -= (unsigned long)location;
 700                         *((uint16_t *) location)
 701                                 = (*((uint16_t *) location) & ~0xffff)
 702                                 | (value & 0xffff);
 703                         break;
 704
 705                 default:
 706                         pr_err("%s: Unknown ADD relocation: %lu\n",
 707                                me->name,
 708                                (unsigned long)ELF64_R_TYPE(rela[i].r_info));
 709                         return -ENOEXEC;
 710                 }
 711         }
 712
 713         return 0;
 714 }
 715
 716 #ifdef CONFIG_DYNAMIC_FTRACE
 717
 718 #ifdef CC_USING_MPROFILE_KERNEL
 719
 720 #define PACATOC offsetof(struct paca_struct, kernel_toc)
 721
 722 /*
 723  * For mprofile-kernel we use a special stub for ftrace_caller() because we
 724  * can't rely on r2 containing this module's TOC when we enter the stub.
 725  *
 726  * That can happen if the function calling us didn't need to use the toc. In
 727  * that case it won't have setup r2, and the r2 value will be either the
 728  * kernel's toc, or possibly another modules toc.
 729  *
 730  * To deal with that this stub uses the kernel toc, which is always accessible
 731  * via the paca (in r13). The target (ftrace_caller()) is responsible for
 732  * saving and restoring the toc before returning.
 733  */
 734 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 735 {
 736         struct ppc64_stub_entry *entry;
 737         unsigned int i, num_stubs;
 738         static u32 stub_insns[] = {
 739                 0xe98d0000 | PACATOC,   /* ld      r12,PACATOC(r13)     */
 740                 0x3d8c0000,             /* addis   r12,r12,<high>       */
 741                 0x398c0000,             /* addi    r12,r12,<low>        */
 742                 0x7d8903a6,             /* mtctr   r12                  */
 743                 0x4e800420,             /* bctr                         */
 744         };
 745         long reladdr;
 746
 747         num_stubs = sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_size / sizeof(*entry);
 748
 749         /* Find the next available stub entry */
 750         entry = (void *)sechdrs[me->arch.stubs_section].sh_addr;
 751         for (i = 0; i < num_stubs && stub_func_addr(entry->funcdata); i++, entry++);
 752
 753         if (i >= num_stubs) {
 754                 pr_err("%s: Unable to find a free slot for ftrace stub.\n", me->name);
 755                 return 0;
 756         }
 757
 758         memcpy(entry->jump, stub_insns, sizeof(stub_insns));
 759
 760         /* Stub uses address relative to kernel toc (from the paca) */
 761         reladdr = (unsigned long)ftrace_caller - kernel_toc_addr();
 762         if (reladdr > 0x7FFFFFFF || reladdr < -(0x80000000L)) {
 763                 pr_err("%s: Address of ftrace_caller out of range of kernel_toc.\n", me->name);
 764                 return 0;
 765         }
 766
 767         entry->jump[1] |= PPC_HA(reladdr);
 768         entry->jump[2] |= PPC_LO(reladdr);
 769
 770         /* Eventhough we don't use funcdata in the stub, it's needed elsewhere. */
 771         entry->funcdata = func_desc((unsigned long)ftrace_caller);
 772         entry->magic = STUB_MAGIC;
 773
 774         return (unsigned long)entry;
 775 }
 776 #else
 777 static unsigned long create_ftrace_stub(const Elf64_Shdr *sechdrs, struct module *me)
 778 {
 779         return stub_for_addr(sechdrs, (unsigned long)ftrace_caller, me);
 780 }
 781 #endif
 782
 783 int module_finalize_ftrace(struct module *mod, const Elf_Shdr *sechdrs)
 784 {
 785         mod->arch.toc = my_r2(sechdrs, mod);
 786         mod->arch.tramp = create_ftrace_stub(sechdrs, mod);
 787
 788         if (!mod->arch.tramp)
 789                 return -ENOENT;
 790
 791         return 0;
 792 }
 793 #endif