arch/arm64/kernel/machine_kexec.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * kexec for arm64
   4  *
   5  * Copyright (C) Linaro.
   6  * Copyright (C) Huawei Futurewei Technologies.
   7  */
   8
   9 #include <linux/interrupt.h>
  10 #include <linux/irq.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/kexec.h>
  13 #include <linux/page-flags.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15
  16 #include <asm/cacheflush.h>
  17 #include <asm/cpu_ops.h>
  18 #include <asm/daifflags.h>
  19 #include <asm/memory.h>
  20 #include <asm/mmu.h>
  21 #include <asm/mmu_context.h>
  22 #include <asm/page.h>
  23
  24 #include "cpu-reset.h"
  25
  26 /* Global variables for the arm64_relocate_new_kernel routine. */
  27 extern const unsigned char arm64_relocate_new_kernel[];
  28 extern const unsigned long arm64_relocate_new_kernel_size;
  29
  30 /**
  31  * kexec_image_info - For debugging output.
  32  */
  33 #define kexec_image_info(_i) _kexec_image_info(__func__, __LINE__, _i)
  34 static void _kexec_image_info(const char *func, int line,
  35         const struct kimage *kimage)
  36 {
  37         unsigned long i;
  38
  39         pr_debug("%s:%d:\n", func, line);
  40         pr_debug("  kexec kimage info:\n");
  41         pr_debug("    type:        %d\n", kimage->type);
  42         pr_debug("    start:       %lx\n", kimage->start);
  43         pr_debug("    head:        %lx\n", kimage->head);
  44         pr_debug("    nr_segments: %lu\n", kimage->nr_segments);
  45         pr_debug("    kern_reloc: %pa\n", &kimage->arch.kern_reloc);
  46
  47         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
  48                 pr_debug("      segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
  49                         i,
  50                         kimage->segment[i].mem,
  51                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
  52                         kimage->segment[i].memsz,
  53                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
  54         }
  55 }
  56
  57 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *kimage)
  58 {
  59         /* Empty routine needed to avoid build errors. */
  60 }
  61
  62 int machine_kexec_post_load(struct kimage *kimage)
  63 {
  64         void *reloc_code = page_to_virt(kimage->control_code_page);
  65
  66         memcpy(reloc_code, arm64_relocate_new_kernel,
  67                arm64_relocate_new_kernel_size);
  68         kimage->arch.kern_reloc = __pa(reloc_code);
  69         kexec_image_info(kimage);
  70
  71         /* Flush the reloc_code in preparation for its execution. */
  72         __flush_dcache_area(reloc_code, arm64_relocate_new_kernel_size);
  73         flush_icache_range((uintptr_t)reloc_code, (uintptr_t)reloc_code +
  74                            arm64_relocate_new_kernel_size);
  75
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 /**
  80  * machine_kexec_prepare - Prepare for a kexec reboot.
  81  *
  82  * Called from the core kexec code when a kernel image is loaded.
  83  * Forbid loading a kexec kernel if we have no way of hotplugging cpus or cpus
  84  * are stuck in the kernel. This avoids a panic once we hit machine_kexec().
  85  */
  86 int machine_kexec_prepare(struct kimage *kimage)
  87 {
  88         if (kimage->type != KEXEC_TYPE_CRASH && cpus_are_stuck_in_kernel()) {
  89                 pr_err("Can't kexec: CPUs are stuck in the kernel.\n");
  90                 return -EBUSY;
  91         }
  92
  93         return 0;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * kexec_list_flush - Helper to flush the kimage list and source pages to PoC.
  98  */
  99 static void kexec_list_flush(struct kimage *kimage)
 100 {
 101         kimage_entry_t *entry;
 102
 103         for (entry = &kimage->head; ; entry++) {
 104                 unsigned int flag;
 105                 void *addr;
 106
 107                 /* flush the list entries. */
 108                 __flush_dcache_area(entry, sizeof(kimage_entry_t));
 109
 110                 flag = *entry & IND_FLAGS;
 111                 if (flag == IND_DONE)
 112                         break;
 113
 114                 addr = phys_to_virt(*entry & PAGE_MASK);
 115
 116                 switch (flag) {
 117                 case IND_INDIRECTION:
 118                         /* Set entry point just before the new list page. */
 119                         entry = (kimage_entry_t *)addr - 1;
 120                         break;
 121                 case IND_SOURCE:
 122                         /* flush the source pages. */
 123                         __flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 124                         break;
 125                 case IND_DESTINATION:
 126                         break;
 127                 default:
 128                         BUG();
 129                 }
 130         }
 131 }
 132
 133 /**
 134  * kexec_segment_flush - Helper to flush the kimage segments to PoC.
 135  */
 136 static void kexec_segment_flush(const struct kimage *kimage)
 137 {
 138         unsigned long i;
 139
 140         pr_debug("%s:\n", __func__);
 141
 142         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
 143                 pr_debug("  segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
 144                         i,
 145                         kimage->segment[i].mem,
 146                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
 147                         kimage->segment[i].memsz,
 148                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
 149
 150                 __flush_dcache_area(phys_to_virt(kimage->segment[i].mem),
 151                         kimage->segment[i].memsz);
 152         }
 153 }
 154
 155 /**
 156  * machine_kexec - Do the kexec reboot.
 157  *
 158  * Called from the core kexec code for a sys_reboot with LINUX_REBOOT_CMD_KEXEC.
 159  */
 160 void machine_kexec(struct kimage *kimage)
 161 {
 162         bool in_kexec_crash = (kimage == kexec_crash_image);
 163         bool stuck_cpus = cpus_are_stuck_in_kernel();
 164
 165         /*
 166          * New cpus may have become stuck_in_kernel after we loaded the image.
 167          */
 168         BUG_ON(!in_kexec_crash && (stuck_cpus || (num_online_cpus() > 1)));
 169         WARN(in_kexec_crash && (stuck_cpus || smp_crash_stop_failed()),
 170                 "Some CPUs may be stale, kdump will be unreliable.\n");
 171
 172         /* Flush the kimage list and its buffers. */
 173         kexec_list_flush(kimage);
 174
 175         /* Flush the new image if already in place. */
 176         if ((kimage != kexec_crash_image) && (kimage->head & IND_DONE))
 177                 kexec_segment_flush(kimage);
 178
 179         pr_info("Bye!\n");
 180
 181         local_daif_mask();
 182
 183         /*
 184          * cpu_soft_restart will shutdown the MMU, disable data caches, then
 185          * transfer control to the kern_reloc which contains a copy of
 186          * the arm64_relocate_new_kernel routine.  arm64_relocate_new_kernel
 187          * uses physical addressing to relocate the new image to its final
 188          * position and transfers control to the image entry point when the
 189          * relocation is complete.
 190          * In kexec case, kimage->start points to purgatory assuming that
 191          * kernel entry and dtb address are embedded in purgatory by
 192          * userspace (kexec-tools).
 193          * In kexec_file case, the kernel starts directly without purgatory.
 194          */
 195         cpu_soft_restart(kimage->arch.kern_reloc, kimage->head, kimage->start,
 196                          kimage->arch.dtb_mem);
 197
 198         BUG(); /* Should never get here. */
 199 }
 200
 201 static void machine_kexec_mask_interrupts(void)
 202 {
 203         unsigned int i;
 204         struct irq_desc *desc;
 205
 206         for_each_irq_desc(i, desc) {
 207                 struct irq_chip *chip;
 208                 int ret;
 209
 210                 chip = irq_desc_get_chip(desc);
 211                 if (!chip)
 212                         continue;
 213
 214                 /*
 215                  * First try to remove the active state. If this
 216                  * fails, try to EOI the interrupt.
 217                  */
 218                 ret = irq_set_irqchip_state(i, IRQCHIP_STATE_ACTIVE, false);
 219
 220                 if (ret && irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data) &&
 221                     chip->irq_eoi)
 222                         chip->irq_eoi(&desc->irq_data);
 223
 224                 if (chip->irq_mask)
 225                         chip->irq_mask(&desc->irq_data);
 226
 227                 if (chip->irq_disable && !irqd_irq_disabled(&desc->irq_data))
 228                         chip->irq_disable(&desc->irq_data);
 229         }
 230 }
 231
 232 /**
 233  * machine_crash_shutdown - shutdown non-crashing cpus and save registers
 234  */
 235 void machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
 236 {
 237         local_irq_disable();
 238
 239         /* shutdown non-crashing cpus */
 240         crash_smp_send_stop();
 241
 242         /* for crashing cpu */
 243         crash_save_cpu(regs, smp_processor_id());
 244         machine_kexec_mask_interrupts();
 245
 246         pr_info("Starting crashdump kernel...\n");
 247 }
 248
 249 void arch_kexec_protect_crashkres(void)
 250 {
 251         int i;
 252
 253         kexec_segment_flush(kexec_crash_image);
 254
 255         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 256                 set_memory_valid(
 257                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 258                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 0);
 259 }
 260
 261 void arch_kexec_unprotect_crashkres(void)
 262 {
 263         int i;
 264
 265         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 266                 set_memory_valid(
 267                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 268                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 1);
 269 }
 270
 271 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 272 /*
 273  * To preserve the crash dump kernel image, the relevant memory segments
 274  * should be mapped again around the hibernation.
 275  */
 276 void crash_prepare_suspend(void)
 277 {
 278         if (kexec_crash_image)
 279                 arch_kexec_unprotect_crashkres();
 280 }
 281
 282 void crash_post_resume(void)
 283 {
 284         if (kexec_crash_image)
 285                 arch_kexec_protect_crashkres();
 286 }
 287
 288 /*
 289  * crash_is_nosave
 290  *
 291  * Return true only if a page is part of reserved memory for crash dump kernel,
 292  * but does not hold any data of loaded kernel image.
 293  *
 294  * Note that all the pages in crash dump kernel memory have been initially
 295  * marked as Reserved as memory was allocated via memblock_reserve().
 296  *
 297  * In hibernation, the pages which are Reserved and yet "nosave" are excluded
 298  * from the hibernation iamge. crash_is_nosave() does thich check for crash
 299  * dump kernel and will reduce the total size of hibernation image.
 300  */
 301
 302 bool crash_is_nosave(unsigned long pfn)
 303 {
 304         int i;
 305         phys_addr_t addr;
 306
 307         if (!crashk_res.end)
 308                 return false;
 309
 310         /* in reserved memory? */
 311         addr = __pfn_to_phys(pfn);
 312         if ((addr < crashk_res.start) || (crashk_res.end < addr))
 313                 return false;
 314
 315         if (!kexec_crash_image)
 316                 return true;
 317
 318         /* not part of loaded kernel image? */
 319         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 320                 if (addr >= kexec_crash_image->segment[i].mem &&
 321                                 addr < (kexec_crash_image->segment[i].mem +
 322                                         kexec_crash_image->segment[i].memsz))
 323                         return false;
 324
 325         return true;
 326 }
 327
 328 void crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin, unsigned long end)
 329 {
 330         unsigned long addr;
 331         struct page *page;
 332
 333         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 334                 page = phys_to_page(addr);
 335                 free_reserved_page(page);
 336         }
 337 }
 338 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */