Merge tag 'trace-v6.9-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/trace/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / crash_core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * crash.c - kernel crash support code.
4  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
5  */
6
7 #include <linux/buildid.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/utsname.h>
10 #include <linux/vmalloc.h>
11 #include <linux/sizes.h>
12 #include <linux/kexec.h>
13 #include <linux/memory.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/cpuhotplug.h>
16 #include <linux/memblock.h>
17 #include <linux/kmemleak.h>
18 #include <linux/crash_core.h>
19 #include <linux/reboot.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/objtool.h>
22
23 #include <asm/page.h>
24 #include <asm/sections.h>
25
26 #include <crypto/sha1.h>
27
28 #include "kallsyms_internal.h"
29 #include "kexec_internal.h"
30
31 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
32 note_buf_t __percpu *crash_notes;
33
34 #ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
35
36 int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image)
37 {
38         struct page *vmcoreinfo_page;
39         void *safecopy;
40
41         if (!IS_ENABLED(CONFIG_CRASH_DUMP))
42                 return 0;
43         if (image->type != KEXEC_TYPE_CRASH)
44                 return 0;
45
46         /*
47          * For kdump, allocate one vmcoreinfo safe copy from the
48          * crash memory. as we have arch_kexec_protect_crashkres()
49          * after kexec syscall, we naturally protect it from write
50          * (even read) access under kernel direct mapping. But on
51          * the other hand, we still need to operate it when crash
52          * happens to generate vmcoreinfo note, hereby we rely on
53          * vmap for this purpose.
54          */
55         vmcoreinfo_page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
56         if (!vmcoreinfo_page) {
57                 pr_warn("Could not allocate vmcoreinfo buffer\n");
58                 return -ENOMEM;
59         }
60         safecopy = vmap(&vmcoreinfo_page, 1, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
61         if (!safecopy) {
62                 pr_warn("Could not vmap vmcoreinfo buffer\n");
63                 return -ENOMEM;
64         }
65
66         image->vmcoreinfo_data_copy = safecopy;
67         crash_update_vmcoreinfo_safecopy(safecopy);
68
69         return 0;
70 }
71
72
73
74 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
75 {
76         /*
77          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
78          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
79          * notifiers in panic().
80          */
81         if (crash_kexec_post_notifiers)
82                 return 0;
83         /*
84          * There are 4 panic() calls in make_task_dead() path, each of which
85          * corresponds to each of these 4 conditions.
86          */
87         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
88                 return 1;
89         return 0;
90 }
91
92 int kexec_crash_loaded(void)
93 {
94         return !!kexec_crash_image;
95 }
96 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
97
98 /*
99  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
100  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
101  * which processes crash_kexec routines.
102  */
103 void __noclone __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
104 {
105         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
106          * running on one cpu from replacing the crash kernel
107          * we are using after a panic on a different cpu.
108          *
109          * If the crash kernel was not located in a fixed area
110          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
111          * sufficient.  But since I reuse the memory...
112          */
113         if (kexec_trylock()) {
114                 if (kexec_crash_image) {
115                         struct pt_regs fixed_regs;
116
117                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
118                         crash_save_vmcoreinfo();
119                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
120                         machine_kexec(kexec_crash_image);
121                 }
122                 kexec_unlock();
123         }
124 }
125 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__crash_kexec);
126
127 __bpf_kfunc void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
128 {
129         int old_cpu, this_cpu;
130
131         /*
132          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
133          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
134          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
135          */
136         old_cpu = PANIC_CPU_INVALID;
137         this_cpu = raw_smp_processor_id();
138
139         if (atomic_try_cmpxchg(&panic_cpu, &old_cpu, this_cpu)) {
140                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
141                 __crash_kexec(regs);
142
143                 /*
144                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
145                  * call.
146                  */
147                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
148         }
149 }
150
151 static inline resource_size_t crash_resource_size(const struct resource *res)
152 {
153         return !res->end ? 0 : resource_size(res);
154 }
155
156
157
158
159 int crash_prepare_elf64_headers(struct crash_mem *mem, int need_kernel_map,
160                           void **addr, unsigned long *sz)
161 {
162         Elf64_Ehdr *ehdr;
163         Elf64_Phdr *phdr;
164         unsigned long nr_cpus = num_possible_cpus(), nr_phdr, elf_sz;
165         unsigned char *buf;
166         unsigned int cpu, i;
167         unsigned long long notes_addr;
168         unsigned long mstart, mend;
169
170         /* extra phdr for vmcoreinfo ELF note */
171         nr_phdr = nr_cpus + 1;
172         nr_phdr += mem->nr_ranges;
173
174         /*
175          * kexec-tools creates an extra PT_LOAD phdr for kernel text mapping
176          * area (for example, ffffffff80000000 - ffffffffa0000000 on x86_64).
177          * I think this is required by tools like gdb. So same physical
178          * memory will be mapped in two ELF headers. One will contain kernel
179          * text virtual addresses and other will have __va(physical) addresses.
180          */
181
182         nr_phdr++;
183         elf_sz = sizeof(Elf64_Ehdr) + nr_phdr * sizeof(Elf64_Phdr);
184         elf_sz = ALIGN(elf_sz, ELF_CORE_HEADER_ALIGN);
185
186         buf = vzalloc(elf_sz);
187         if (!buf)
188                 return -ENOMEM;
189
190         ehdr = (Elf64_Ehdr *)buf;
191         phdr = (Elf64_Phdr *)(ehdr + 1);
192         memcpy(ehdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG);
193         ehdr->e_ident[EI_CLASS] = ELFCLASS64;
194         ehdr->e_ident[EI_DATA] = ELFDATA2LSB;
195         ehdr->e_ident[EI_VERSION] = EV_CURRENT;
196         ehdr->e_ident[EI_OSABI] = ELF_OSABI;
197         memset(ehdr->e_ident + EI_PAD, 0, EI_NIDENT - EI_PAD);
198         ehdr->e_type = ET_CORE;
199         ehdr->e_machine = ELF_ARCH;
200         ehdr->e_version = EV_CURRENT;
201         ehdr->e_phoff = sizeof(Elf64_Ehdr);
202         ehdr->e_ehsize = sizeof(Elf64_Ehdr);
203         ehdr->e_phentsize = sizeof(Elf64_Phdr);
204
205         /* Prepare one phdr of type PT_NOTE for each possible CPU */
206         for_each_possible_cpu(cpu) {
207                 phdr->p_type = PT_NOTE;
208                 notes_addr = per_cpu_ptr_to_phys(per_cpu_ptr(crash_notes, cpu));
209                 phdr->p_offset = phdr->p_paddr = notes_addr;
210                 phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = sizeof(note_buf_t);
211                 (ehdr->e_phnum)++;
212                 phdr++;
213         }
214
215         /* Prepare one PT_NOTE header for vmcoreinfo */
216         phdr->p_type = PT_NOTE;
217         phdr->p_offset = phdr->p_paddr = paddr_vmcoreinfo_note();
218         phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = VMCOREINFO_NOTE_SIZE;
219         (ehdr->e_phnum)++;
220         phdr++;
221
222         /* Prepare PT_LOAD type program header for kernel text region */
223         if (need_kernel_map) {
224                 phdr->p_type = PT_LOAD;
225                 phdr->p_flags = PF_R|PF_W|PF_X;
226                 phdr->p_vaddr = (unsigned long) _text;
227                 phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = _end - _text;
228                 phdr->p_offset = phdr->p_paddr = __pa_symbol(_text);
229                 ehdr->e_phnum++;
230                 phdr++;
231         }
232
233         /* Go through all the ranges in mem->ranges[] and prepare phdr */
234         for (i = 0; i < mem->nr_ranges; i++) {
235                 mstart = mem->ranges[i].start;
236                 mend = mem->ranges[i].end;
237
238                 phdr->p_type = PT_LOAD;
239                 phdr->p_flags = PF_R|PF_W|PF_X;
240                 phdr->p_offset  = mstart;
241
242                 phdr->p_paddr = mstart;
243                 phdr->p_vaddr = (unsigned long) __va(mstart);
244                 phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = mend - mstart + 1;
245                 phdr->p_align = 0;
246                 ehdr->e_phnum++;
247 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
248                 kexec_dprintk("Crash PT_LOAD ELF header. phdr=%p vaddr=0x%llx, paddr=0x%llx, sz=0x%llx e_phnum=%d p_offset=0x%llx\n",
249                               phdr, phdr->p_vaddr, phdr->p_paddr, phdr->p_filesz,
250                               ehdr->e_phnum, phdr->p_offset);
251 #endif
252                 phdr++;
253         }
254
255         *addr = buf;
256         *sz = elf_sz;
257         return 0;
258 }
259
260 int crash_exclude_mem_range(struct crash_mem *mem,
261                             unsigned long long mstart, unsigned long long mend)
262 {
263         int i;
264         unsigned long long start, end, p_start, p_end;
265
266         for (i = 0; i < mem->nr_ranges; i++) {
267                 start = mem->ranges[i].start;
268                 end = mem->ranges[i].end;
269                 p_start = mstart;
270                 p_end = mend;
271
272                 if (p_start > end)
273                         continue;
274
275                 /*
276                  * Because the memory ranges in mem->ranges are stored in
277                  * ascending order, when we detect `p_end < start`, we can
278                  * immediately exit the for loop, as the subsequent memory
279                  * ranges will definitely be outside the range we are looking
280                  * for.
281                  */
282                 if (p_end < start)
283                         break;
284
285                 /* Truncate any area outside of range */
286                 if (p_start < start)
287                         p_start = start;
288                 if (p_end > end)
289                         p_end = end;
290
291                 /* Found completely overlapping range */
292                 if (p_start == start && p_end == end) {
293                         memmove(&mem->ranges[i], &mem->ranges[i + 1],
294                                 (mem->nr_ranges - (i + 1)) * sizeof(mem->ranges[i]));
295                         i--;
296                         mem->nr_ranges--;
297                 } else if (p_start > start && p_end < end) {
298                         /* Split original range */
299                         if (mem->nr_ranges >= mem->max_nr_ranges)
300                                 return -ENOMEM;
301
302                         memmove(&mem->ranges[i + 2], &mem->ranges[i + 1],
303                                 (mem->nr_ranges - (i + 1)) * sizeof(mem->ranges[i]));
304
305                         mem->ranges[i].end = p_start - 1;
306                         mem->ranges[i + 1].start = p_end + 1;
307                         mem->ranges[i + 1].end = end;
308
309                         i++;
310                         mem->nr_ranges++;
311                 } else if (p_start != start)
312                         mem->ranges[i].end = p_start - 1;
313                 else
314                         mem->ranges[i].start = p_end + 1;
315         }
316
317         return 0;
318 }
319
320 ssize_t crash_get_memory_size(void)
321 {
322         ssize_t size = 0;
323
324         if (!kexec_trylock())
325                 return -EBUSY;
326
327         size += crash_resource_size(&crashk_res);
328         size += crash_resource_size(&crashk_low_res);
329
330         kexec_unlock();
331         return size;
332 }
333
334 static int __crash_shrink_memory(struct resource *old_res,
335                                  unsigned long new_size)
336 {
337         struct resource *ram_res;
338
339         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
340         if (!ram_res)
341                 return -ENOMEM;
342
343         ram_res->start = old_res->start + new_size;
344         ram_res->end   = old_res->end;
345         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
346         ram_res->name  = "System RAM";
347
348         if (!new_size) {
349                 release_resource(old_res);
350                 old_res->start = 0;
351                 old_res->end   = 0;
352         } else {
353                 crashk_res.end = ram_res->start - 1;
354         }
355
356         crash_free_reserved_phys_range(ram_res->start, ram_res->end);
357         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
358
359         return 0;
360 }
361
362 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
363 {
364         int ret = 0;
365         unsigned long old_size, low_size;
366
367         if (!kexec_trylock())
368                 return -EBUSY;
369
370         if (kexec_crash_image) {
371                 ret = -ENOENT;
372                 goto unlock;
373         }
374
375         low_size = crash_resource_size(&crashk_low_res);
376         old_size = crash_resource_size(&crashk_res) + low_size;
377         new_size = roundup(new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
378         if (new_size >= old_size) {
379                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
380                 goto unlock;
381         }
382
383         /*
384          * (low_size > new_size) implies that low_size is greater than zero.
385          * This also means that if low_size is zero, the else branch is taken.
386          *
387          * If low_size is greater than 0, (low_size > new_size) indicates that
388          * crashk_low_res also needs to be shrunken. Otherwise, only crashk_res
389          * needs to be shrunken.
390          */
391         if (low_size > new_size) {
392                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, 0);
393                 if (ret)
394                         goto unlock;
395
396                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_low_res, new_size);
397         } else {
398                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, new_size - low_size);
399         }
400
401         /* Swap crashk_res and crashk_low_res if needed */
402         if (!crashk_res.end && crashk_low_res.end) {
403                 crashk_res.start = crashk_low_res.start;
404                 crashk_res.end   = crashk_low_res.end;
405                 release_resource(&crashk_low_res);
406                 crashk_low_res.start = 0;
407                 crashk_low_res.end   = 0;
408                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
409         }
410
411 unlock:
412         kexec_unlock();
413         return ret;
414 }
415
416 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
417 {
418         struct elf_prstatus prstatus;
419         u32 *buf;
420
421         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
422                 return;
423
424         /* Using ELF notes here is opportunistic.
425          * I need a well defined structure format
426          * for the data I pass, and I need tags
427          * on the data to indicate what information I have
428          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
429          * all of that, so there is no need to invent something new.
430          */
431         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
432         if (!buf)
433                 return;
434         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
435         prstatus.common.pr_pid = current->pid;
436         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
437         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
438                               &prstatus, sizeof(prstatus));
439         final_note(buf);
440 }
441
442
443
444 static int __init crash_notes_memory_init(void)
445 {
446         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
447         size_t size, align;
448
449         /*
450          * crash_notes could be allocated across 2 vmalloc pages when percpu
451          * is vmalloc based . vmalloc doesn't guarantee 2 continuous vmalloc
452          * pages are also on 2 continuous physical pages. In this case the
453          * 2nd part of crash_notes in 2nd page could be lost since only the
454          * starting address and size of crash_notes are exported through sysfs.
455          * Here round up the size of crash_notes to the nearest power of two
456          * and pass it to __alloc_percpu as align value. This can make sure
457          * crash_notes is allocated inside one physical page.
458          */
459         size = sizeof(note_buf_t);
460         align = min(roundup_pow_of_two(sizeof(note_buf_t)), PAGE_SIZE);
461
462         /*
463          * Break compile if size is bigger than PAGE_SIZE since crash_notes
464          * definitely will be in 2 pages with that.
465          */
466         BUILD_BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
467
468         crash_notes = __alloc_percpu(size, align);
469         if (!crash_notes) {
470                 pr_warn("Memory allocation for saving cpu register states failed\n");
471                 return -ENOMEM;
472         }
473         return 0;
474 }
475 subsys_initcall(crash_notes_memory_init);
476
477 #endif /*CONFIG_CRASH_DUMP*/
478
479 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
480 #undef pr_fmt
481 #define pr_fmt(fmt) "crash hp: " fmt
482
483 /*
484  * Different than kexec/kdump loading/unloading/jumping/shrinking which
485  * usually rarely happen, there will be many crash hotplug events notified
486  * during one short period, e.g one memory board is hot added and memory
487  * regions are online. So mutex lock  __crash_hotplug_lock is used to
488  * serialize the crash hotplug handling specifically.
489  */
490 static DEFINE_MUTEX(__crash_hotplug_lock);
491 #define crash_hotplug_lock() mutex_lock(&__crash_hotplug_lock)
492 #define crash_hotplug_unlock() mutex_unlock(&__crash_hotplug_lock)
493
494 /*
495  * This routine utilized when the crash_hotplug sysfs node is read.
496  * It reflects the kernel's ability/permission to update the crash
497  * elfcorehdr directly.
498  */
499 int crash_check_update_elfcorehdr(void)
500 {
501         int rc = 0;
502
503         crash_hotplug_lock();
504         /* Obtain lock while reading crash information */
505         if (!kexec_trylock()) {
506                 pr_info("kexec_trylock() failed, elfcorehdr may be inaccurate\n");
507                 crash_hotplug_unlock();
508                 return 0;
509         }
510         if (kexec_crash_image) {
511                 if (kexec_crash_image->file_mode)
512                         rc = 1;
513                 else
514                         rc = kexec_crash_image->update_elfcorehdr;
515         }
516         /* Release lock now that update complete */
517         kexec_unlock();
518         crash_hotplug_unlock();
519
520         return rc;
521 }
522
523 /*
524  * To accurately reflect hot un/plug changes of cpu and memory resources
525  * (including onling and offlining of those resources), the elfcorehdr
526  * (which is passed to the crash kernel via the elfcorehdr= parameter)
527  * must be updated with the new list of CPUs and memories.
528  *
529  * In order to make changes to elfcorehdr, two conditions are needed:
530  * First, the segment containing the elfcorehdr must be large enough
531  * to permit a growing number of resources; the elfcorehdr memory size
532  * is based on NR_CPUS_DEFAULT and CRASH_MAX_MEMORY_RANGES.
533  * Second, purgatory must explicitly exclude the elfcorehdr from the
534  * list of segments it checks (since the elfcorehdr changes and thus
535  * would require an update to purgatory itself to update the digest).
536  */
537 static void crash_handle_hotplug_event(unsigned int hp_action, unsigned int cpu)
538 {
539         struct kimage *image;
540
541         crash_hotplug_lock();
542         /* Obtain lock while changing crash information */
543         if (!kexec_trylock()) {
544                 pr_info("kexec_trylock() failed, elfcorehdr may be inaccurate\n");
545                 crash_hotplug_unlock();
546                 return;
547         }
548
549         /* Check kdump is not loaded */
550         if (!kexec_crash_image)
551                 goto out;
552
553         image = kexec_crash_image;
554
555         /* Check that updating elfcorehdr is permitted */
556         if (!(image->file_mode || image->update_elfcorehdr))
557                 goto out;
558
559         if (hp_action == KEXEC_CRASH_HP_ADD_CPU ||
560                 hp_action == KEXEC_CRASH_HP_REMOVE_CPU)
561                 pr_debug("hp_action %u, cpu %u\n", hp_action, cpu);
562         else
563                 pr_debug("hp_action %u\n", hp_action);
564
565         /*
566          * The elfcorehdr_index is set to -1 when the struct kimage
567          * is allocated. Find the segment containing the elfcorehdr,
568          * if not already found.
569          */
570         if (image->elfcorehdr_index < 0) {
571                 unsigned long mem;
572                 unsigned char *ptr;
573                 unsigned int n;
574
575                 for (n = 0; n < image->nr_segments; n++) {
576                         mem = image->segment[n].mem;
577                         ptr = kmap_local_page(pfn_to_page(mem >> PAGE_SHIFT));
578                         if (ptr) {
579                                 /* The segment containing elfcorehdr */
580                                 if (memcmp(ptr, ELFMAG, SELFMAG) == 0)
581                                         image->elfcorehdr_index = (int)n;
582                                 kunmap_local(ptr);
583                         }
584                 }
585         }
586
587         if (image->elfcorehdr_index < 0) {
588                 pr_err("unable to locate elfcorehdr segment");
589                 goto out;
590         }
591
592         /* Needed in order for the segments to be updated */
593         arch_kexec_unprotect_crashkres();
594
595         /* Differentiate between normal load and hotplug update */
596         image->hp_action = hp_action;
597
598         /* Now invoke arch-specific update handler */
599         arch_crash_handle_hotplug_event(image);
600
601         /* No longer handling a hotplug event */
602         image->hp_action = KEXEC_CRASH_HP_NONE;
603         image->elfcorehdr_updated = true;
604
605         /* Change back to read-only */
606         arch_kexec_protect_crashkres();
607
608         /* Errors in the callback is not a reason to rollback state */
609 out:
610         /* Release lock now that update complete */
611         kexec_unlock();
612         crash_hotplug_unlock();
613 }
614
615 static int crash_memhp_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val, void *v)
616 {
617         switch (val) {
618         case MEM_ONLINE:
619                 crash_handle_hotplug_event(KEXEC_CRASH_HP_ADD_MEMORY,
620                         KEXEC_CRASH_HP_INVALID_CPU);
621                 break;
622
623         case MEM_OFFLINE:
624                 crash_handle_hotplug_event(KEXEC_CRASH_HP_REMOVE_MEMORY,
625                         KEXEC_CRASH_HP_INVALID_CPU);
626                 break;
627         }
628         return NOTIFY_OK;
629 }
630
631 static struct notifier_block crash_memhp_nb = {
632         .notifier_call = crash_memhp_notifier,
633         .priority = 0
634 };
635
636 static int crash_cpuhp_online(unsigned int cpu)
637 {
638         crash_handle_hotplug_event(KEXEC_CRASH_HP_ADD_CPU, cpu);
639         return 0;
640 }
641
642 static int crash_cpuhp_offline(unsigned int cpu)
643 {
644         crash_handle_hotplug_event(KEXEC_CRASH_HP_REMOVE_CPU, cpu);
645         return 0;
646 }
647
648 static int __init crash_hotplug_init(void)
649 {
650         int result = 0;
651
652         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
653                 register_memory_notifier(&crash_memhp_nb);
654
655         if (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU)) {
656                 result = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_BP_PREPARE_DYN,
657                         "crash/cpuhp", crash_cpuhp_online, crash_cpuhp_offline);
658         }
659
660         return result;
661 }
662
663 subsys_initcall(crash_hotplug_init);
664 #endif