Merge tag 'ras_updates_for_v5.12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / kexec_core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kexec.c - kexec system call core code.
4  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
5  */
6
7 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
8
9 #include <linux/capability.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/file.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/fs.h>
14 #include <linux/kexec.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/list.h>
17 #include <linux/highmem.h>
18 #include <linux/syscalls.h>
19 #include <linux/reboot.h>
20 #include <linux/ioport.h>
21 #include <linux/hardirq.h>
22 #include <linux/elf.h>
23 #include <linux/elfcore.h>
24 #include <linux/utsname.h>
25 #include <linux/numa.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/device.h>
28 #include <linux/freezer.h>
29 #include <linux/pm.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/io.h>
33 #include <linux/console.h>
34 #include <linux/vmalloc.h>
35 #include <linux/swap.h>
36 #include <linux/syscore_ops.h>
37 #include <linux/compiler.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/objtool.h>
40
41 #include <asm/page.h>
42 #include <asm/sections.h>
43
44 #include <crypto/hash.h>
45 #include "kexec_internal.h"
46
47 DEFINE_MUTEX(kexec_mutex);
48
49 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
50 note_buf_t __percpu *crash_notes;
51
52 /* Flag to indicate we are going to kexec a new kernel */
53 bool kexec_in_progress = false;
54
55
56 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
57 struct resource crashk_res = {
58         .name  = "Crash kernel",
59         .start = 0,
60         .end   = 0,
61         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
62         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
63 };
64 struct resource crashk_low_res = {
65         .name  = "Crash kernel",
66         .start = 0,
67         .end   = 0,
68         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
69         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
70 };
71
72 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
73 {
74         /*
75          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
76          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
77          * notifiers in panic().
78          */
79         if (crash_kexec_post_notifiers)
80                 return 0;
81         /*
82          * There are 4 panic() calls in do_exit() path, each of which
83          * corresponds to each of these 4 conditions.
84          */
85         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
86                 return 1;
87         return 0;
88 }
89
90 int kexec_crash_loaded(void)
91 {
92         return !!kexec_crash_image;
93 }
94 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
95
96 /*
97  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
98  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
99  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
100  * others it is still a simple predictable page table to setup.
101  *
102  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
103  * resting place.  This means I can only support memory whose
104  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
105  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
106  * If the assembly stub has more restrictive requirements
107  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
108  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
109  *
110  * The code for the transition from the current kernel to the
111  * new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
112  * is given by KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE.  In the best case only a single
113  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
114  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
115  * virtual to physical addresses it must live in the range
116  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
117  * modifiable.
118  *
119  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
120  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
121  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
122  * structure is not used in the context of the current OS, it must
123  * be self-contained.
124  *
125  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
126  * destination page in its final resting place (if it happens
127  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
128  * physical address space, and most of RAM can be used.
129  *
130  * Future directions include:
131  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
132  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
133  *    reliable.
134  */
135
136 /*
137  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
138  * allocating pages whose destination address we do not care about.
139  */
140 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
141 #define PAGE_COUNT(x) (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
142
143 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
144                                        gfp_t gfp_mask,
145                                        unsigned long dest);
146
147 int sanity_check_segment_list(struct kimage *image)
148 {
149         int i;
150         unsigned long nr_segments = image->nr_segments;
151         unsigned long total_pages = 0;
152         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
153
154         /*
155          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
156          * responsible for making certain we don't attempt to load
157          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
158          * just verifies it is an address we can use.
159          *
160          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
161          * the destination addresses are page aligned.  Too many
162          * special cases crop of when we don't do this.  The most
163          * insidious is getting overlapping destination addresses
164          * simply because addresses are changed to page size
165          * granularity.
166          */
167         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
168                 unsigned long mstart, mend;
169
170                 mstart = image->segment[i].mem;
171                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
172                 if (mstart > mend)
173                         return -EADDRNOTAVAIL;
174                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
175                         return -EADDRNOTAVAIL;
176                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
177                         return -EADDRNOTAVAIL;
178         }
179
180         /* Verify our destination addresses do not overlap.
181          * If we alloed overlapping destination addresses
182          * through very weird things can happen with no
183          * easy explanation as one segment stops on another.
184          */
185         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
186                 unsigned long mstart, mend;
187                 unsigned long j;
188
189                 mstart = image->segment[i].mem;
190                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
191                 for (j = 0; j < i; j++) {
192                         unsigned long pstart, pend;
193
194                         pstart = image->segment[j].mem;
195                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
196                         /* Do the segments overlap ? */
197                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
198                                 return -EINVAL;
199                 }
200         }
201
202         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
203          * our memory sizes.  This should always be the case,
204          * and it is easier to check up front than to be surprised
205          * later on.
206          */
207         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
208                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
209                         return -EINVAL;
210         }
211
212         /*
213          * Verify that no more than half of memory will be consumed. If the
214          * request from userspace is too large, a large amount of time will be
215          * wasted allocating pages, which can cause a soft lockup.
216          */
217         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
218                 if (PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz) > nr_pages / 2)
219                         return -EINVAL;
220
221                 total_pages += PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz);
222         }
223
224         if (total_pages > nr_pages / 2)
225                 return -EINVAL;
226
227         /*
228          * Verify we have good destination addresses.  Normally
229          * the caller is responsible for making certain we don't
230          * attempt to load the new image into invalid or reserved
231          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
232          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
233          * are in the reserved area otherwise preloading the
234          * kernel could corrupt things.
235          */
236
237         if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
238                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
239                         unsigned long mstart, mend;
240
241                         mstart = image->segment[i].mem;
242                         mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
243                         /* Ensure we are within the crash kernel limits */
244                         if ((mstart < phys_to_boot_phys(crashk_res.start)) ||
245                             (mend > phys_to_boot_phys(crashk_res.end)))
246                                 return -EADDRNOTAVAIL;
247                 }
248         }
249
250         return 0;
251 }
252
253 struct kimage *do_kimage_alloc_init(void)
254 {
255         struct kimage *image;
256
257         /* Allocate a controlling structure */
258         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
259         if (!image)
260                 return NULL;
261
262         image->head = 0;
263         image->entry = &image->head;
264         image->last_entry = &image->head;
265         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
266         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
267
268         /* Initialize the list of control pages */
269         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
270
271         /* Initialize the list of destination pages */
272         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
273
274         /* Initialize the list of unusable pages */
275         INIT_LIST_HEAD(&image->unusable_pages);
276
277         return image;
278 }
279
280 int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
281                                         unsigned long start,
282                                         unsigned long end)
283 {
284         unsigned long i;
285
286         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
287                 unsigned long mstart, mend;
288
289                 mstart = image->segment[i].mem;
290                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
291                 if ((end > mstart) && (start < mend))
292                         return 1;
293         }
294
295         return 0;
296 }
297
298 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
299 {
300         struct page *pages;
301
302         if (fatal_signal_pending(current))
303                 return NULL;
304         pages = alloc_pages(gfp_mask & ~__GFP_ZERO, order);
305         if (pages) {
306                 unsigned int count, i;
307
308                 pages->mapping = NULL;
309                 set_page_private(pages, order);
310                 count = 1 << order;
311                 for (i = 0; i < count; i++)
312                         SetPageReserved(pages + i);
313
314                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), count,
315                                             gfp_mask);
316
317                 if (gfp_mask & __GFP_ZERO)
318                         for (i = 0; i < count; i++)
319                                 clear_highpage(pages + i);
320         }
321
322         return pages;
323 }
324
325 static void kimage_free_pages(struct page *page)
326 {
327         unsigned int order, count, i;
328
329         order = page_private(page);
330         count = 1 << order;
331
332         arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), count);
333
334         for (i = 0; i < count; i++)
335                 ClearPageReserved(page + i);
336         __free_pages(page, order);
337 }
338
339 void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
340 {
341         struct page *page, *next;
342
343         list_for_each_entry_safe(page, next, list, lru) {
344                 list_del(&page->lru);
345                 kimage_free_pages(page);
346         }
347 }
348
349 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
350                                                         unsigned int order)
351 {
352         /* Control pages are special, they are the intermediaries
353          * that are needed while we copy the rest of the pages
354          * to their final resting place.  As such they must
355          * not conflict with either the destination addresses
356          * or memory the kernel is already using.
357          *
358          * The only case where we really need more than one of
359          * these are for architectures where we cannot disable
360          * the MMU and must instead generate an identity mapped
361          * page table for all of the memory.
362          *
363          * At worst this runs in O(N) of the image size.
364          */
365         struct list_head extra_pages;
366         struct page *pages;
367         unsigned int count;
368
369         count = 1 << order;
370         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
371
372         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
373          * is a destination page.
374          */
375         do {
376                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
377
378                 pages = kimage_alloc_pages(KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP, order);
379                 if (!pages)
380                         break;
381                 pfn   = page_to_boot_pfn(pages);
382                 epfn  = pfn + count;
383                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
384                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
385                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
386                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
387                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
388                         pages = NULL;
389                 }
390         } while (!pages);
391
392         if (pages) {
393                 /* Remember the allocated page... */
394                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
395
396                 /* Because the page is already in it's destination
397                  * location we will never allocate another page at
398                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
399                  * will not return it (again) and we don't need
400                  * to give it an entry in image->segment[].
401                  */
402         }
403         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
404          *
405          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
406          * page allocations, and add everything to image->dest_pages.
407          *
408          * For now it is simpler to just free the pages.
409          */
410         kimage_free_page_list(&extra_pages);
411
412         return pages;
413 }
414
415 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
416                                                       unsigned int order)
417 {
418         /* Control pages are special, they are the intermediaries
419          * that are needed while we copy the rest of the pages
420          * to their final resting place.  As such they must
421          * not conflict with either the destination addresses
422          * or memory the kernel is already using.
423          *
424          * Control pages are also the only pags we must allocate
425          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
426          * are specified by the segments and we just memcpy
427          * into them directly.
428          *
429          * The only case where we really need more than one of
430          * these are for architectures where we cannot disable
431          * the MMU and must instead generate an identity mapped
432          * page table for all of the memory.
433          *
434          * Given the low demand this implements a very simple
435          * allocator that finds the first hole of the appropriate
436          * size in the reserved memory region, and allocates all
437          * of the memory up to and including the hole.
438          */
439         unsigned long hole_start, hole_end, size;
440         struct page *pages;
441
442         pages = NULL;
443         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
444         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
445         hole_end   = hole_start + size - 1;
446         while (hole_end <= crashk_res.end) {
447                 unsigned long i;
448
449                 cond_resched();
450
451                 if (hole_end > KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
452                         break;
453                 /* See if I overlap any of the segments */
454                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
455                         unsigned long mstart, mend;
456
457                         mstart = image->segment[i].mem;
458                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
459                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
460                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
461                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
462                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
463                                 break;
464                         }
465                 }
466                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
467                 if (i == image->nr_segments) {
468                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
469                         image->control_page = hole_end;
470                         break;
471                 }
472         }
473
474         /* Ensure that these pages are decrypted if SME is enabled. */
475         if (pages)
476                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), 1 << order, 0);
477
478         return pages;
479 }
480
481
482 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
483                                          unsigned int order)
484 {
485         struct page *pages = NULL;
486
487         switch (image->type) {
488         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
489                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
490                 break;
491         case KEXEC_TYPE_CRASH:
492                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
493                 break;
494         }
495
496         return pages;
497 }
498
499 int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image)
500 {
501         struct page *vmcoreinfo_page;
502         void *safecopy;
503
504         if (image->type != KEXEC_TYPE_CRASH)
505                 return 0;
506
507         /*
508          * For kdump, allocate one vmcoreinfo safe copy from the
509          * crash memory. as we have arch_kexec_protect_crashkres()
510          * after kexec syscall, we naturally protect it from write
511          * (even read) access under kernel direct mapping. But on
512          * the other hand, we still need to operate it when crash
513          * happens to generate vmcoreinfo note, hereby we rely on
514          * vmap for this purpose.
515          */
516         vmcoreinfo_page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
517         if (!vmcoreinfo_page) {
518                 pr_warn("Could not allocate vmcoreinfo buffer\n");
519                 return -ENOMEM;
520         }
521         safecopy = vmap(&vmcoreinfo_page, 1, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
522         if (!safecopy) {
523                 pr_warn("Could not vmap vmcoreinfo buffer\n");
524                 return -ENOMEM;
525         }
526
527         image->vmcoreinfo_data_copy = safecopy;
528         crash_update_vmcoreinfo_safecopy(safecopy);
529
530         return 0;
531 }
532
533 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
534 {
535         if (*image->entry != 0)
536                 image->entry++;
537
538         if (image->entry == image->last_entry) {
539                 kimage_entry_t *ind_page;
540                 struct page *page;
541
542                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
543                 if (!page)
544                         return -ENOMEM;
545
546                 ind_page = page_address(page);
547                 *image->entry = virt_to_boot_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
548                 image->entry = ind_page;
549                 image->last_entry = ind_page +
550                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
551         }
552         *image->entry = entry;
553         image->entry++;
554         *image->entry = 0;
555
556         return 0;
557 }
558
559 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
560                                    unsigned long destination)
561 {
562         int result;
563
564         destination &= PAGE_MASK;
565         result = kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
566
567         return result;
568 }
569
570
571 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
572 {
573         int result;
574
575         page &= PAGE_MASK;
576         result = kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
577
578         return result;
579 }
580
581
582 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
583 {
584         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
585         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
586
587         /* Walk through and free any unusable pages I have cached */
588         kimage_free_page_list(&image->unusable_pages);
589
590 }
591
592 int __weak machine_kexec_post_load(struct kimage *image)
593 {
594         return 0;
595 }
596
597 void kimage_terminate(struct kimage *image)
598 {
599         if (*image->entry != 0)
600                 image->entry++;
601
602         *image->entry = IND_DONE;
603 }
604
605 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
606         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
607                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION) ? \
608                         boot_phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)) : ptr + 1)
609
610 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
611 {
612         struct page *page;
613
614         page = boot_pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
615         kimage_free_pages(page);
616 }
617
618 void kimage_free(struct kimage *image)
619 {
620         kimage_entry_t *ptr, entry;
621         kimage_entry_t ind = 0;
622
623         if (!image)
624                 return;
625
626         if (image->vmcoreinfo_data_copy) {
627                 crash_update_vmcoreinfo_safecopy(NULL);
628                 vunmap(image->vmcoreinfo_data_copy);
629         }
630
631         kimage_free_extra_pages(image);
632         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
633                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
634                         /* Free the previous indirection page */
635                         if (ind & IND_INDIRECTION)
636                                 kimage_free_entry(ind);
637                         /* Save this indirection page until we are
638                          * done with it.
639                          */
640                         ind = entry;
641                 } else if (entry & IND_SOURCE)
642                         kimage_free_entry(entry);
643         }
644         /* Free the final indirection page */
645         if (ind & IND_INDIRECTION)
646                 kimage_free_entry(ind);
647
648         /* Handle any machine specific cleanup */
649         machine_kexec_cleanup(image);
650
651         /* Free the kexec control pages... */
652         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
653
654         /*
655          * Free up any temporary buffers allocated. This might hit if
656          * error occurred much later after buffer allocation.
657          */
658         if (image->file_mode)
659                 kimage_file_post_load_cleanup(image);
660
661         kfree(image);
662 }
663
664 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
665                                         unsigned long page)
666 {
667         kimage_entry_t *ptr, entry;
668         unsigned long destination = 0;
669
670         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
671                 if (entry & IND_DESTINATION)
672                         destination = entry & PAGE_MASK;
673                 else if (entry & IND_SOURCE) {
674                         if (page == destination)
675                                 return ptr;
676                         destination += PAGE_SIZE;
677                 }
678         }
679
680         return NULL;
681 }
682
683 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
684                                         gfp_t gfp_mask,
685                                         unsigned long destination)
686 {
687         /*
688          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
689          * is not copied to its destination page before the data on
690          * the destination page is no longer useful.
691          *
692          * To do this we maintain the invariant that a source page is
693          * either its own destination page, or it is not a
694          * destination page at all.
695          *
696          * That is slightly stronger than required, but the proof
697          * that no problems will not occur is trivial, and the
698          * implementation is simply to verify.
699          *
700          * When allocating all pages normally this algorithm will run
701          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
702          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
703          * be fixed.
704          */
705         struct page *page;
706         unsigned long addr;
707
708         /*
709          * Walk through the list of destination pages, and see if I
710          * have a match.
711          */
712         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
713                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
714                 if (addr == destination) {
715                         list_del(&page->lru);
716                         return page;
717                 }
718         }
719         page = NULL;
720         while (1) {
721                 kimage_entry_t *old;
722
723                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
724                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
725                 if (!page)
726                         return NULL;
727                 /* If the page cannot be used file it away */
728                 if (page_to_boot_pfn(page) >
729                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
730                         list_add(&page->lru, &image->unusable_pages);
731                         continue;
732                 }
733                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
734
735                 /* If it is the destination page we want use it */
736                 if (addr == destination)
737                         break;
738
739                 /* If the page is not a destination page use it */
740                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
741                                                   addr + PAGE_SIZE))
742                         break;
743
744                 /*
745                  * I know that the page is someones destination page.
746                  * See if there is already a source page for this
747                  * destination page.  And if so swap the source pages.
748                  */
749                 old = kimage_dst_used(image, addr);
750                 if (old) {
751                         /* If so move it */
752                         unsigned long old_addr;
753                         struct page *old_page;
754
755                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
756                         old_page = boot_pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
757                         copy_highpage(page, old_page);
758                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
759
760                         /* The old page I have found cannot be a
761                          * destination page, so return it if it's
762                          * gfp_flags honor the ones passed in.
763                          */
764                         if (!(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) &&
765                             PageHighMem(old_page)) {
766                                 kimage_free_pages(old_page);
767                                 continue;
768                         }
769                         addr = old_addr;
770                         page = old_page;
771                         break;
772                 }
773                 /* Place the page on the destination list, to be used later */
774                 list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
775         }
776
777         return page;
778 }
779
780 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
781                                          struct kexec_segment *segment)
782 {
783         unsigned long maddr;
784         size_t ubytes, mbytes;
785         int result;
786         unsigned char __user *buf = NULL;
787         unsigned char *kbuf = NULL;
788
789         result = 0;
790         if (image->file_mode)
791                 kbuf = segment->kbuf;
792         else
793                 buf = segment->buf;
794         ubytes = segment->bufsz;
795         mbytes = segment->memsz;
796         maddr = segment->mem;
797
798         result = kimage_set_destination(image, maddr);
799         if (result < 0)
800                 goto out;
801
802         while (mbytes) {
803                 struct page *page;
804                 char *ptr;
805                 size_t uchunk, mchunk;
806
807                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
808                 if (!page) {
809                         result  = -ENOMEM;
810                         goto out;
811                 }
812                 result = kimage_add_page(image, page_to_boot_pfn(page)
813                                                                 << PAGE_SHIFT);
814                 if (result < 0)
815                         goto out;
816
817                 ptr = kmap(page);
818                 /* Start with a clear page */
819                 clear_page(ptr);
820                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
821                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
822                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
823                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
824
825                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
826                 if (image->file_mode)
827                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
828                 else
829                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
830                 kunmap(page);
831                 if (result) {
832                         result = -EFAULT;
833                         goto out;
834                 }
835                 ubytes -= uchunk;
836                 maddr  += mchunk;
837                 if (image->file_mode)
838                         kbuf += mchunk;
839                 else
840                         buf += mchunk;
841                 mbytes -= mchunk;
842
843                 cond_resched();
844         }
845 out:
846         return result;
847 }
848
849 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
850                                         struct kexec_segment *segment)
851 {
852         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
853          * user space to it's destination.
854          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
855          */
856         unsigned long maddr;
857         size_t ubytes, mbytes;
858         int result;
859         unsigned char __user *buf = NULL;
860         unsigned char *kbuf = NULL;
861
862         result = 0;
863         if (image->file_mode)
864                 kbuf = segment->kbuf;
865         else
866                 buf = segment->buf;
867         ubytes = segment->bufsz;
868         mbytes = segment->memsz;
869         maddr = segment->mem;
870         while (mbytes) {
871                 struct page *page;
872                 char *ptr;
873                 size_t uchunk, mchunk;
874
875                 page = boot_pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
876                 if (!page) {
877                         result  = -ENOMEM;
878                         goto out;
879                 }
880                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(page), 1, 0);
881                 ptr = kmap(page);
882                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
883                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
884                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
885                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
886                 if (mchunk > uchunk) {
887                         /* Zero the trailing part of the page */
888                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
889                 }
890
891                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
892                 if (image->file_mode)
893                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
894                 else
895                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
896                 kexec_flush_icache_page(page);
897                 kunmap(page);
898                 arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), 1);
899                 if (result) {
900                         result = -EFAULT;
901                         goto out;
902                 }
903                 ubytes -= uchunk;
904                 maddr  += mchunk;
905                 if (image->file_mode)
906                         kbuf += mchunk;
907                 else
908                         buf += mchunk;
909                 mbytes -= mchunk;
910
911                 cond_resched();
912         }
913 out:
914         return result;
915 }
916
917 int kimage_load_segment(struct kimage *image,
918                                 struct kexec_segment *segment)
919 {
920         int result = -ENOMEM;
921
922         switch (image->type) {
923         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
924                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
925                 break;
926         case KEXEC_TYPE_CRASH:
927                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
928                 break;
929         }
930
931         return result;
932 }
933
934 struct kimage *kexec_image;
935 struct kimage *kexec_crash_image;
936 int kexec_load_disabled;
937
938 /*
939  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
940  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
941  * which processes crash_kexec routines.
942  */
943 void __noclone __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
944 {
945         /* Take the kexec_mutex here to prevent sys_kexec_load
946          * running on one cpu from replacing the crash kernel
947          * we are using after a panic on a different cpu.
948          *
949          * If the crash kernel was not located in a fixed area
950          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
951          * sufficient.  But since I reuse the memory...
952          */
953         if (mutex_trylock(&kexec_mutex)) {
954                 if (kexec_crash_image) {
955                         struct pt_regs fixed_regs;
956
957                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
958                         crash_save_vmcoreinfo();
959                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
960                         machine_kexec(kexec_crash_image);
961                 }
962                 mutex_unlock(&kexec_mutex);
963         }
964 }
965 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__crash_kexec);
966
967 void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
968 {
969         int old_cpu, this_cpu;
970
971         /*
972          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
973          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
974          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
975          */
976         this_cpu = raw_smp_processor_id();
977         old_cpu = atomic_cmpxchg(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID, this_cpu);
978         if (old_cpu == PANIC_CPU_INVALID) {
979                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
980                 printk_safe_flush_on_panic();
981                 __crash_kexec(regs);
982
983                 /*
984                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
985                  * call.
986                  */
987                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
988         }
989 }
990
991 size_t crash_get_memory_size(void)
992 {
993         size_t size = 0;
994
995         mutex_lock(&kexec_mutex);
996         if (crashk_res.end != crashk_res.start)
997                 size = resource_size(&crashk_res);
998         mutex_unlock(&kexec_mutex);
999         return size;
1000 }
1001
1002 void __weak crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin,
1003                                            unsigned long end)
1004 {
1005         unsigned long addr;
1006
1007         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE)
1008                 free_reserved_page(boot_pfn_to_page(addr >> PAGE_SHIFT));
1009 }
1010
1011 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
1012 {
1013         int ret = 0;
1014         unsigned long start, end;
1015         unsigned long old_size;
1016         struct resource *ram_res;
1017
1018         mutex_lock(&kexec_mutex);
1019
1020         if (kexec_crash_image) {
1021                 ret = -ENOENT;
1022                 goto unlock;
1023         }
1024         start = crashk_res.start;
1025         end = crashk_res.end;
1026         old_size = (end == 0) ? 0 : end - start + 1;
1027         if (new_size >= old_size) {
1028                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
1029                 goto unlock;
1030         }
1031
1032         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
1033         if (!ram_res) {
1034                 ret = -ENOMEM;
1035                 goto unlock;
1036         }
1037
1038         start = roundup(start, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1039         end = roundup(start + new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1040
1041         crash_free_reserved_phys_range(end, crashk_res.end);
1042
1043         if ((start == end) && (crashk_res.parent != NULL))
1044                 release_resource(&crashk_res);
1045
1046         ram_res->start = end;
1047         ram_res->end = crashk_res.end;
1048         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
1049         ram_res->name = "System RAM";
1050
1051         crashk_res.end = end - 1;
1052
1053         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
1054
1055 unlock:
1056         mutex_unlock(&kexec_mutex);
1057         return ret;
1058 }
1059
1060 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1061 {
1062         struct elf_prstatus prstatus;
1063         u32 *buf;
1064
1065         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
1066                 return;
1067
1068         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1069          * I need a well defined structure format
1070          * for the data I pass, and I need tags
1071          * on the data to indicate what information I have
1072          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1073          * all of that, so there is no need to invent something new.
1074          */
1075         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1076         if (!buf)
1077                 return;
1078         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1079         prstatus.pr_pid = current->pid;
1080         elf_core_copy_kernel_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1081         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1082                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1083         final_note(buf);
1084 }
1085
1086 static int __init crash_notes_memory_init(void)
1087 {
1088         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
1089         size_t size, align;
1090
1091         /*
1092          * crash_notes could be allocated across 2 vmalloc pages when percpu
1093          * is vmalloc based . vmalloc doesn't guarantee 2 continuous vmalloc
1094          * pages are also on 2 continuous physical pages. In this case the
1095          * 2nd part of crash_notes in 2nd page could be lost since only the
1096          * starting address and size of crash_notes are exported through sysfs.
1097          * Here round up the size of crash_notes to the nearest power of two
1098          * and pass it to __alloc_percpu as align value. This can make sure
1099          * crash_notes is allocated inside one physical page.
1100          */
1101         size = sizeof(note_buf_t);
1102         align = min(roundup_pow_of_two(sizeof(note_buf_t)), PAGE_SIZE);
1103
1104         /*
1105          * Break compile if size is bigger than PAGE_SIZE since crash_notes
1106          * definitely will be in 2 pages with that.
1107          */
1108         BUILD_BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
1109
1110         crash_notes = __alloc_percpu(size, align);
1111         if (!crash_notes) {
1112                 pr_warn("Memory allocation for saving cpu register states failed\n");
1113                 return -ENOMEM;
1114         }
1115         return 0;
1116 }
1117 subsys_initcall(crash_notes_memory_init);
1118
1119
1120 /*
1121  * Move into place and start executing a preloaded standalone
1122  * executable.  If nothing was preloaded return an error.
1123  */
1124 int kernel_kexec(void)
1125 {
1126         int error = 0;
1127
1128         if (!mutex_trylock(&kexec_mutex))
1129                 return -EBUSY;
1130         if (!kexec_image) {
1131                 error = -EINVAL;
1132                 goto Unlock;
1133         }
1134
1135 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1136         if (kexec_image->preserve_context) {
1137                 pm_prepare_console();
1138                 error = freeze_processes();
1139                 if (error) {
1140                         error = -EBUSY;
1141                         goto Restore_console;
1142                 }
1143                 suspend_console();
1144                 error = dpm_suspend_start(PMSG_FREEZE);
1145                 if (error)
1146                         goto Resume_console;
1147                 /* At this point, dpm_suspend_start() has been called,
1148                  * but *not* dpm_suspend_end(). We *must* call
1149                  * dpm_suspend_end() now.  Otherwise, drivers for
1150                  * some devices (e.g. interrupt controllers) become
1151                  * desynchronized with the actual state of the
1152                  * hardware at resume time, and evil weirdness ensues.
1153                  */
1154                 error = dpm_suspend_end(PMSG_FREEZE);
1155                 if (error)
1156                         goto Resume_devices;
1157                 error = suspend_disable_secondary_cpus();
1158                 if (error)
1159                         goto Enable_cpus;
1160                 local_irq_disable();
1161                 error = syscore_suspend();
1162                 if (error)
1163                         goto Enable_irqs;
1164         } else
1165 #endif
1166         {
1167                 kexec_in_progress = true;
1168                 kernel_restart_prepare(NULL);
1169                 migrate_to_reboot_cpu();
1170
1171                 /*
1172                  * migrate_to_reboot_cpu() disables CPU hotplug assuming that
1173                  * no further code needs to use CPU hotplug (which is true in
1174                  * the reboot case). However, the kexec path depends on using
1175                  * CPU hotplug again; so re-enable it here.
1176                  */
1177                 cpu_hotplug_enable();
1178                 pr_notice("Starting new kernel\n");
1179                 machine_shutdown();
1180         }
1181
1182         machine_kexec(kexec_image);
1183
1184 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1185         if (kexec_image->preserve_context) {
1186                 syscore_resume();
1187  Enable_irqs:
1188                 local_irq_enable();
1189  Enable_cpus:
1190                 suspend_enable_secondary_cpus();
1191                 dpm_resume_start(PMSG_RESTORE);
1192  Resume_devices:
1193                 dpm_resume_end(PMSG_RESTORE);
1194  Resume_console:
1195                 resume_console();
1196                 thaw_processes();
1197  Restore_console:
1198                 pm_restore_console();
1199         }
1200 #endif
1201
1202  Unlock:
1203         mutex_unlock(&kexec_mutex);
1204         return error;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Protection mechanism for crashkernel reserved memory after
1209  * the kdump kernel is loaded.
1210  *
1211  * Provide an empty default implementation here -- architecture
1212  * code may override this
1213  */
1214 void __weak arch_kexec_protect_crashkres(void)
1215 {}
1216
1217 void __weak arch_kexec_unprotect_crashkres(void)
1218 {}