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