Merge tag 'linux-kselftest-5.2-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / kernel / crash.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Architecture specific (i386/x86_64) functions for kexec based crash dumps.
4  *
5  * Created by: Hariprasad Nellitheertha (hari@in.ibm.com)
6  *
7  * Copyright (C) IBM Corporation, 2004. All rights reserved.
8  * Copyright (C) Red Hat Inc., 2014. All rights reserved.
9  * Authors:
10  *      Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
11  *
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt)     "kexec: " fmt
15
16 #include <linux/types.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/smp.h>
19 #include <linux/reboot.h>
20 #include <linux/kexec.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/elf.h>
23 #include <linux/elfcore.h>
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/vmalloc.h>
27
28 #include <asm/processor.h>
29 #include <asm/hardirq.h>
30 #include <asm/nmi.h>
31 #include <asm/hw_irq.h>
32 #include <asm/apic.h>
33 #include <asm/e820/types.h>
34 #include <asm/io_apic.h>
35 #include <asm/hpet.h>
36 #include <linux/kdebug.h>
37 #include <asm/cpu.h>
38 #include <asm/reboot.h>
39 #include <asm/virtext.h>
40 #include <asm/intel_pt.h>
41 #include <asm/crash.h>
42
43 /* Used while preparing memory map entries for second kernel */
44 struct crash_memmap_data {
45         struct boot_params *params;
46         /* Type of memory */
47         unsigned int type;
48 };
49
50 /*
51  * This is used to VMCLEAR all VMCSs loaded on the
52  * processor. And when loading kvm_intel module, the
53  * callback function pointer will be assigned.
54  *
55  * protected by rcu.
56  */
57 crash_vmclear_fn __rcu *crash_vmclear_loaded_vmcss = NULL;
58 EXPORT_SYMBOL_GPL(crash_vmclear_loaded_vmcss);
59 unsigned long crash_zero_bytes;
60
61 static inline void cpu_crash_vmclear_loaded_vmcss(void)
62 {
63         crash_vmclear_fn *do_vmclear_operation = NULL;
64
65         rcu_read_lock();
66         do_vmclear_operation = rcu_dereference(crash_vmclear_loaded_vmcss);
67         if (do_vmclear_operation)
68                 do_vmclear_operation();
69         rcu_read_unlock();
70 }
71
72 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
73
74 static void kdump_nmi_callback(int cpu, struct pt_regs *regs)
75 {
76 #ifdef CONFIG_X86_32
77         struct pt_regs fixed_regs;
78
79         if (!user_mode(regs)) {
80                 crash_fixup_ss_esp(&fixed_regs, regs);
81                 regs = &fixed_regs;
82         }
83 #endif
84         crash_save_cpu(regs, cpu);
85
86         /*
87          * VMCLEAR VMCSs loaded on all cpus if needed.
88          */
89         cpu_crash_vmclear_loaded_vmcss();
90
91         /* Disable VMX or SVM if needed.
92          *
93          * We need to disable virtualization on all CPUs.
94          * Having VMX or SVM enabled on any CPU may break rebooting
95          * after the kdump kernel has finished its task.
96          */
97         cpu_emergency_vmxoff();
98         cpu_emergency_svm_disable();
99
100         /*
101          * Disable Intel PT to stop its logging
102          */
103         cpu_emergency_stop_pt();
104
105         disable_local_APIC();
106 }
107
108 void kdump_nmi_shootdown_cpus(void)
109 {
110         nmi_shootdown_cpus(kdump_nmi_callback);
111
112         disable_local_APIC();
113 }
114
115 /* Override the weak function in kernel/panic.c */
116 void crash_smp_send_stop(void)
117 {
118         static int cpus_stopped;
119
120         if (cpus_stopped)
121                 return;
122
123         if (smp_ops.crash_stop_other_cpus)
124                 smp_ops.crash_stop_other_cpus();
125         else
126                 smp_send_stop();
127
128         cpus_stopped = 1;
129 }
130
131 #else
132 void crash_smp_send_stop(void)
133 {
134         /* There are no cpus to shootdown */
135 }
136 #endif
137
138 void native_machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
139 {
140         /* This function is only called after the system
141          * has panicked or is otherwise in a critical state.
142          * The minimum amount of code to allow a kexec'd kernel
143          * to run successfully needs to happen here.
144          *
145          * In practice this means shooting down the other cpus in
146          * an SMP system.
147          */
148         /* The kernel is broken so disable interrupts */
149         local_irq_disable();
150
151         crash_smp_send_stop();
152
153         /*
154          * VMCLEAR VMCSs loaded on this cpu if needed.
155          */
156         cpu_crash_vmclear_loaded_vmcss();
157
158         /* Booting kdump kernel with VMX or SVM enabled won't work,
159          * because (among other limitations) we can't disable paging
160          * with the virt flags.
161          */
162         cpu_emergency_vmxoff();
163         cpu_emergency_svm_disable();
164
165         /*
166          * Disable Intel PT to stop its logging
167          */
168         cpu_emergency_stop_pt();
169
170 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
171         /* Prevent crash_kexec() from deadlocking on ioapic_lock. */
172         ioapic_zap_locks();
173         clear_IO_APIC();
174 #endif
175         lapic_shutdown();
176         restore_boot_irq_mode();
177 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
178         hpet_disable();
179 #endif
180         crash_save_cpu(regs, safe_smp_processor_id());
181 }
182
183 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
184 static int get_nr_ram_ranges_callback(struct resource *res, void *arg)
185 {
186         unsigned int *nr_ranges = arg;
187
188         (*nr_ranges)++;
189         return 0;
190 }
191
192 /* Gather all the required information to prepare elf headers for ram regions */
193 static struct crash_mem *fill_up_crash_elf_data(void)
194 {
195         unsigned int nr_ranges = 0;
196         struct crash_mem *cmem;
197
198         walk_system_ram_res(0, -1, &nr_ranges,
199                                 get_nr_ram_ranges_callback);
200         if (!nr_ranges)
201                 return NULL;
202
203         /*
204          * Exclusion of crash region and/or crashk_low_res may cause
205          * another range split. So add extra two slots here.
206          */
207         nr_ranges += 2;
208         cmem = vzalloc(struct_size(cmem, ranges, nr_ranges));
209         if (!cmem)
210                 return NULL;
211
212         cmem->max_nr_ranges = nr_ranges;
213         cmem->nr_ranges = 0;
214
215         return cmem;
216 }
217
218 /*
219  * Look for any unwanted ranges between mstart, mend and remove them. This
220  * might lead to split and split ranges are put in cmem->ranges[] array
221  */
222 static int elf_header_exclude_ranges(struct crash_mem *cmem)
223 {
224         int ret = 0;
225
226         /* Exclude crashkernel region */
227         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
228         if (ret)
229                 return ret;
230
231         if (crashk_low_res.end) {
232                 ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_low_res.start,
233                                                         crashk_low_res.end);
234                 if (ret)
235                         return ret;
236         }
237
238         return ret;
239 }
240
241 static int prepare_elf64_ram_headers_callback(struct resource *res, void *arg)
242 {
243         struct crash_mem *cmem = arg;
244
245         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].start = res->start;
246         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].end = res->end;
247         cmem->nr_ranges++;
248
249         return 0;
250 }
251
252 /* Prepare elf headers. Return addr and size */
253 static int prepare_elf_headers(struct kimage *image, void **addr,
254                                         unsigned long *sz)
255 {
256         struct crash_mem *cmem;
257         Elf64_Ehdr *ehdr;
258         Elf64_Phdr *phdr;
259         int ret, i;
260
261         cmem = fill_up_crash_elf_data();
262         if (!cmem)
263                 return -ENOMEM;
264
265         ret = walk_system_ram_res(0, -1, cmem,
266                                 prepare_elf64_ram_headers_callback);
267         if (ret)
268                 goto out;
269
270         /* Exclude unwanted mem ranges */
271         ret = elf_header_exclude_ranges(cmem);
272         if (ret)
273                 goto out;
274
275         /* By default prepare 64bit headers */
276         ret =  crash_prepare_elf64_headers(cmem,
277                                 IS_ENABLED(CONFIG_X86_64), addr, sz);
278         if (ret)
279                 goto out;
280
281         /*
282          * If a range matches backup region, adjust offset to backup
283          * segment.
284          */
285         ehdr = (Elf64_Ehdr *)*addr;
286         phdr = (Elf64_Phdr *)(ehdr + 1);
287         for (i = 0; i < ehdr->e_phnum; phdr++, i++)
288                 if (phdr->p_type == PT_LOAD &&
289                                 phdr->p_paddr == image->arch.backup_src_start &&
290                                 phdr->p_memsz == image->arch.backup_src_sz) {
291                         phdr->p_offset = image->arch.backup_load_addr;
292                         break;
293                 }
294 out:
295         vfree(cmem);
296         return ret;
297 }
298
299 static int add_e820_entry(struct boot_params *params, struct e820_entry *entry)
300 {
301         unsigned int nr_e820_entries;
302
303         nr_e820_entries = params->e820_entries;
304         if (nr_e820_entries >= E820_MAX_ENTRIES_ZEROPAGE)
305                 return 1;
306
307         memcpy(&params->e820_table[nr_e820_entries], entry,
308                         sizeof(struct e820_entry));
309         params->e820_entries++;
310         return 0;
311 }
312
313 static int memmap_entry_callback(struct resource *res, void *arg)
314 {
315         struct crash_memmap_data *cmd = arg;
316         struct boot_params *params = cmd->params;
317         struct e820_entry ei;
318
319         ei.addr = res->start;
320         ei.size = resource_size(res);
321         ei.type = cmd->type;
322         add_e820_entry(params, &ei);
323
324         return 0;
325 }
326
327 static int memmap_exclude_ranges(struct kimage *image, struct crash_mem *cmem,
328                                  unsigned long long mstart,
329                                  unsigned long long mend)
330 {
331         unsigned long start, end;
332         int ret = 0;
333
334         cmem->ranges[0].start = mstart;
335         cmem->ranges[0].end = mend;
336         cmem->nr_ranges = 1;
337
338         /* Exclude Backup region */
339         start = image->arch.backup_load_addr;
340         end = start + image->arch.backup_src_sz - 1;
341         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, start, end);
342         if (ret)
343                 return ret;
344
345         /* Exclude elf header region */
346         start = image->arch.elf_load_addr;
347         end = start + image->arch.elf_headers_sz - 1;
348         return crash_exclude_mem_range(cmem, start, end);
349 }
350
351 /* Prepare memory map for crash dump kernel */
352 int crash_setup_memmap_entries(struct kimage *image, struct boot_params *params)
353 {
354         int i, ret = 0;
355         unsigned long flags;
356         struct e820_entry ei;
357         struct crash_memmap_data cmd;
358         struct crash_mem *cmem;
359
360         cmem = vzalloc(sizeof(struct crash_mem));
361         if (!cmem)
362                 return -ENOMEM;
363
364         memset(&cmd, 0, sizeof(struct crash_memmap_data));
365         cmd.params = params;
366
367         /* Add first 640K segment */
368         ei.addr = image->arch.backup_src_start;
369         ei.size = image->arch.backup_src_sz;
370         ei.type = E820_TYPE_RAM;
371         add_e820_entry(params, &ei);
372
373         /* Add ACPI tables */
374         cmd.type = E820_TYPE_ACPI;
375         flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
376         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_TABLES, flags, 0, -1, &cmd,
377                        memmap_entry_callback);
378
379         /* Add ACPI Non-volatile Storage */
380         cmd.type = E820_TYPE_NVS;
381         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_NV_STORAGE, flags, 0, -1, &cmd,
382                         memmap_entry_callback);
383
384         /* Add crashk_low_res region */
385         if (crashk_low_res.end) {
386                 ei.addr = crashk_low_res.start;
387                 ei.size = crashk_low_res.end - crashk_low_res.start + 1;
388                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
389                 add_e820_entry(params, &ei);
390         }
391
392         /* Exclude some ranges from crashk_res and add rest to memmap */
393         ret = memmap_exclude_ranges(image, cmem, crashk_res.start,
394                                                 crashk_res.end);
395         if (ret)
396                 goto out;
397
398         for (i = 0; i < cmem->nr_ranges; i++) {
399                 ei.size = cmem->ranges[i].end - cmem->ranges[i].start + 1;
400
401                 /* If entry is less than a page, skip it */
402                 if (ei.size < PAGE_SIZE)
403                         continue;
404                 ei.addr = cmem->ranges[i].start;
405                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
406                 add_e820_entry(params, &ei);
407         }
408
409 out:
410         vfree(cmem);
411         return ret;
412 }
413
414 static int determine_backup_region(struct resource *res, void *arg)
415 {
416         struct kimage *image = arg;
417
418         image->arch.backup_src_start = res->start;
419         image->arch.backup_src_sz = resource_size(res);
420
421         /* Expecting only one range for backup region */
422         return 1;
423 }
424
425 int crash_load_segments(struct kimage *image)
426 {
427         int ret;
428         struct kexec_buf kbuf = { .image = image, .buf_min = 0,
429                                   .buf_max = ULONG_MAX, .top_down = false };
430
431         /*
432          * Determine and load a segment for backup area. First 640K RAM
433          * region is backup source
434          */
435
436         ret = walk_system_ram_res(KEXEC_BACKUP_SRC_START, KEXEC_BACKUP_SRC_END,
437                                 image, determine_backup_region);
438
439         /* Zero or postive return values are ok */
440         if (ret < 0)
441                 return ret;
442
443         /* Add backup segment. */
444         if (image->arch.backup_src_sz) {
445                 kbuf.buffer = &crash_zero_bytes;
446                 kbuf.bufsz = sizeof(crash_zero_bytes);
447                 kbuf.memsz = image->arch.backup_src_sz;
448                 kbuf.buf_align = PAGE_SIZE;
449                 /*
450                  * Ideally there is no source for backup segment. This is
451                  * copied in purgatory after crash. Just add a zero filled
452                  * segment for now to make sure checksum logic works fine.
453                  */
454                 ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
455                 if (ret)
456                         return ret;
457                 image->arch.backup_load_addr = kbuf.mem;
458                 pr_debug("Loaded backup region at 0x%lx backup_start=0x%lx memsz=0x%lx\n",
459                          image->arch.backup_load_addr,
460                          image->arch.backup_src_start, kbuf.memsz);
461         }
462
463         /* Prepare elf headers and add a segment */
464         ret = prepare_elf_headers(image, &kbuf.buffer, &kbuf.bufsz);
465         if (ret)
466                 return ret;
467
468         image->arch.elf_headers = kbuf.buffer;
469         image->arch.elf_headers_sz = kbuf.bufsz;
470
471         kbuf.memsz = kbuf.bufsz;
472         kbuf.buf_align = ELF_CORE_HEADER_ALIGN;
473         kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
474         ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
475         if (ret) {
476                 vfree((void *)image->arch.elf_headers);
477                 return ret;
478         }
479         image->arch.elf_load_addr = kbuf.mem;
480         pr_debug("Loaded ELF headers at 0x%lx bufsz=0x%lx memsz=0x%lx\n",
481                  image->arch.elf_load_addr, kbuf.bufsz, kbuf.bufsz);
482
483         return ret;
484 }
485 #endif /* CONFIG_KEXEC_FILE */