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/btf.h>
  10 #include <linux/capability.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/fs.h>
  15 #include <linux/kexec.h>
  16 #include <linux/mutex.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/highmem.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/reboot.h>
  21 #include <linux/ioport.h>
  22 #include <linux/hardirq.h>
  23 #include <linux/elf.h>
  24 #include <linux/elfcore.h>
  25 #include <linux/utsname.h>
  26 #include <linux/numa.h>
  27 #include <linux/suspend.h>
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/freezer.h>
  30 #include <linux/panic_notifier.h>
  31 #include <linux/pm.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/uaccess.h>
  34 #include <linux/io.h>
  35 #include <linux/console.h>
  36 #include <linux/vmalloc.h>
  37 #include <linux/swap.h>
  38 #include <linux/syscore_ops.h>
  39 #include <linux/compiler.h>
  40 #include <linux/hugetlb.h>
  41 #include <linux/objtool.h>
  42 #include <linux/kmsg_dump.h>
  43
  44 #include <asm/page.h>
  45 #include <asm/sections.h>
  46
  47 #include <crypto/hash.h>
  48 #include "kexec_internal.h"
  49
  50 atomic_t __kexec_lock = ATOMIC_INIT(0);
  51
  52 /* Flag to indicate we are going to kexec a new kernel */
  53 bool kexec_in_progress = false;
  54
  55 bool kexec_file_dbg_print;
  56
  57 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
  58 {
  59         /*
  60          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
  61          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
  62          * notifiers in panic().
  63          */
  64         if (crash_kexec_post_notifiers)
  65                 return 0;
  66         /*
  67          * There are 4 panic() calls in make_task_dead() path, each of which
  68          * corresponds to each of these 4 conditions.
  69          */
  70         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
  71                 return 1;
  72         return 0;
  73 }
  74
  75 int kexec_crash_loaded(void)
  76 {
  77         return !!kexec_crash_image;
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
  80
  81 /*
  82  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
  83  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
  84  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
  85  * others it is still a simple predictable page table to setup.
  86  *
  87  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
  88  * resting place.  This means I can only support memory whose
  89  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
  90  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
  91  * If the assembly stub has more restrictive requirements
  92  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
  93  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
  94  *
  95  * The code for the transition from the current kernel to the
  96  * new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
  97  * is given by KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE.  In the best case only a single
  98  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
  99  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
 100  * virtual to physical addresses it must live in the range
 101  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
 102  * modifiable.
 103  *
 104  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
 105  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
 106  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
 107  * structure is not used in the context of the current OS, it must
 108  * be self-contained.
 109  *
 110  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
 111  * destination page in its final resting place (if it happens
 112  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
 113  * physical address space, and most of RAM can be used.
 114  *
 115  * Future directions include:
 116  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
 117  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
 118  *    reliable.
 119  */
 120
 121 /*
 122  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
 123  * allocating pages whose destination address we do not care about.
 124  */
 125 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
 126 #define PAGE_COUNT(x) (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
 127
 128 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 129                                        gfp_t gfp_mask,
 130                                        unsigned long dest);
 131
 132 int sanity_check_segment_list(struct kimage *image)
 133 {
 134         int i;
 135         unsigned long nr_segments = image->nr_segments;
 136         unsigned long total_pages = 0;
 137         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
 138
 139         /*
 140          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
 141          * responsible for making certain we don't attempt to load
 142          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
 143          * just verifies it is an address we can use.
 144          *
 145          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
 146          * the destination addresses are page aligned.  Too many
 147          * special cases crop of when we don't do this.  The most
 148          * insidious is getting overlapping destination addresses
 149          * simply because addresses are changed to page size
 150          * granularity.
 151          */
 152         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 153                 unsigned long mstart, mend;
 154
 155                 mstart = image->segment[i].mem;
 156                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 157                 if (mstart > mend)
 158                         return -EADDRNOTAVAIL;
 159                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
 160                         return -EADDRNOTAVAIL;
 161                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
 162                         return -EADDRNOTAVAIL;
 163         }
 164
 165         /* Verify our destination addresses do not overlap.
 166          * If we alloed overlapping destination addresses
 167          * through very weird things can happen with no
 168          * easy explanation as one segment stops on another.
 169          */
 170         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 171                 unsigned long mstart, mend;
 172                 unsigned long j;
 173
 174                 mstart = image->segment[i].mem;
 175                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 176                 for (j = 0; j < i; j++) {
 177                         unsigned long pstart, pend;
 178
 179                         pstart = image->segment[j].mem;
 180                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
 181                         /* Do the segments overlap ? */
 182                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
 183                                 return -EINVAL;
 184                 }
 185         }
 186
 187         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
 188          * our memory sizes.  This should always be the case,
 189          * and it is easier to check up front than to be surprised
 190          * later on.
 191          */
 192         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 193                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
 194                         return -EINVAL;
 195         }
 196
 197         /*
 198          * Verify that no more than half of memory will be consumed. If the
 199          * request from userspace is too large, a large amount of time will be
 200          * wasted allocating pages, which can cause a soft lockup.
 201          */
 202         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 203                 if (PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz) > nr_pages / 2)
 204                         return -EINVAL;
 205
 206                 total_pages += PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz);
 207         }
 208
 209         if (total_pages > nr_pages / 2)
 210                 return -EINVAL;
 211
 212         /*
 213          * Verify we have good destination addresses.  Normally
 214          * the caller is responsible for making certain we don't
 215          * attempt to load the new image into invalid or reserved
 216          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
 217          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
 218          * are in the reserved area otherwise preloading the
 219          * kernel could corrupt things.
 220          */
 221
 222         if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
 223                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 224                         unsigned long mstart, mend;
 225
 226                         mstart = image->segment[i].mem;
 227                         mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 228                         /* Ensure we are within the crash kernel limits */
 229                         if ((mstart < phys_to_boot_phys(crashk_res.start)) ||
 230                             (mend > phys_to_boot_phys(crashk_res.end)))
 231                                 return -EADDRNOTAVAIL;
 232                 }
 233         }
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 struct kimage *do_kimage_alloc_init(void)
 239 {
 240         struct kimage *image;
 241
 242         /* Allocate a controlling structure */
 243         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
 244         if (!image)
 245                 return NULL;
 246
 247         image->head = 0;
 248         image->entry = &image->head;
 249         image->last_entry = &image->head;
 250         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
 251         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
 252
 253         /* Initialize the list of control pages */
 254         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
 255
 256         /* Initialize the list of destination pages */
 257         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
 258
 259         /* Initialize the list of unusable pages */
 260         INIT_LIST_HEAD(&image->unusable_pages);
 261
 262 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 263         image->hp_action = KEXEC_CRASH_HP_NONE;
 264         image->elfcorehdr_index = -1;
 265         image->elfcorehdr_updated = false;
 266 #endif
 267
 268         return image;
 269 }
 270
 271 int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
 272                                         unsigned long start,
 273                                         unsigned long end)
 274 {
 275         unsigned long i;
 276
 277         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 278                 unsigned long mstart, mend;
 279
 280                 mstart = image->segment[i].mem;
 281                 mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 282                 if ((end >= mstart) && (start <= mend))
 283                         return 1;
 284         }
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 290 {
 291         struct page *pages;
 292
 293         if (fatal_signal_pending(current))
 294                 return NULL;
 295         pages = alloc_pages(gfp_mask & ~__GFP_ZERO, order);
 296         if (pages) {
 297                 unsigned int count, i;
 298
 299                 pages->mapping = NULL;
 300                 set_page_private(pages, order);
 301                 count = 1 << order;
 302                 for (i = 0; i < count; i++)
 303                         SetPageReserved(pages + i);
 304
 305                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), count,
 306                                             gfp_mask);
 307
 308                 if (gfp_mask & __GFP_ZERO)
 309                         for (i = 0; i < count; i++)
 310                                 clear_highpage(pages + i);
 311         }
 312
 313         return pages;
 314 }
 315
 316 static void kimage_free_pages(struct page *page)
 317 {
 318         unsigned int order, count, i;
 319
 320         order = page_private(page);
 321         count = 1 << order;
 322
 323         arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), count);
 324
 325         for (i = 0; i < count; i++)
 326                 ClearPageReserved(page + i);
 327         __free_pages(page, order);
 328 }
 329
 330 void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
 331 {
 332         struct page *page, *next;
 333
 334         list_for_each_entry_safe(page, next, list, lru) {
 335                 list_del(&page->lru);
 336                 kimage_free_pages(page);
 337         }
 338 }
 339
 340 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
 341                                                         unsigned int order)
 342 {
 343         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 344          * that are needed while we copy the rest of the pages
 345          * to their final resting place.  As such they must
 346          * not conflict with either the destination addresses
 347          * or memory the kernel is already using.
 348          *
 349          * The only case where we really need more than one of
 350          * these are for architectures where we cannot disable
 351          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 352          * page table for all of the memory.
 353          *
 354          * At worst this runs in O(N) of the image size.
 355          */
 356         struct list_head extra_pages;
 357         struct page *pages;
 358         unsigned int count;
 359
 360         count = 1 << order;
 361         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
 362
 363         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
 364          * is a destination page.
 365          */
 366         do {
 367                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
 368
 369                 pages = kimage_alloc_pages(KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP, order);
 370                 if (!pages)
 371                         break;
 372                 pfn   = page_to_boot_pfn(pages);
 373                 epfn  = pfn + count;
 374                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
 375                 eaddr = (epfn << PAGE_SHIFT) - 1;
 376                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
 377                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
 378                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
 379                         pages = NULL;
 380                 }
 381         } while (!pages);
 382
 383         if (pages) {
 384                 /* Remember the allocated page... */
 385                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
 386
 387                 /* Because the page is already in it's destination
 388                  * location we will never allocate another page at
 389                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
 390                  * will not return it (again) and we don't need
 391                  * to give it an entry in image->segment[].
 392                  */
 393         }
 394         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
 395          *
 396          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
 397          * page allocations, and add everything to image->dest_pages.
 398          *
 399          * For now it is simpler to just free the pages.
 400          */
 401         kimage_free_page_list(&extra_pages);
 402
 403         return pages;
 404 }
 405
 406 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
 407                                                       unsigned int order)
 408 {
 409         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 410          * that are needed while we copy the rest of the pages
 411          * to their final resting place.  As such they must
 412          * not conflict with either the destination addresses
 413          * or memory the kernel is already using.
 414          *
 415          * Control pages are also the only pags we must allocate
 416          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
 417          * are specified by the segments and we just memcpy
 418          * into them directly.
 419          *
 420          * The only case where we really need more than one of
 421          * these are for architectures where we cannot disable
 422          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 423          * page table for all of the memory.
 424          *
 425          * Given the low demand this implements a very simple
 426          * allocator that finds the first hole of the appropriate
 427          * size in the reserved memory region, and allocates all
 428          * of the memory up to and including the hole.
 429          */
 430         unsigned long hole_start, hole_end, size;
 431         struct page *pages;
 432
 433         pages = NULL;
 434         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
 435         hole_start = ALIGN(image->control_page, size);
 436         hole_end   = hole_start + size - 1;
 437         while (hole_end <= crashk_res.end) {
 438                 unsigned long i;
 439
 440                 cond_resched();
 441
 442                 if (hole_end > KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
 443                         break;
 444                 /* See if I overlap any of the segments */
 445                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 446                         unsigned long mstart, mend;
 447
 448                         mstart = image->segment[i].mem;
 449                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 450                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
 451                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
 452                                 hole_start = ALIGN(mend, size);
 453                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
 454                                 break;
 455                         }
 456                 }
 457                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
 458                 if (i == image->nr_segments) {
 459                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
 460                         image->control_page = hole_end + 1;
 461                         break;
 462                 }
 463         }
 464
 465         /* Ensure that these pages are decrypted if SME is enabled. */
 466         if (pages)
 467                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), 1 << order, 0);
 468
 469         return pages;
 470 }
 471
 472
 473 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
 474                                          unsigned int order)
 475 {
 476         struct page *pages = NULL;
 477
 478         switch (image->type) {
 479         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 480                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
 481                 break;
 482         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 483                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
 484                 break;
 485         }
 486
 487         return pages;
 488 }
 489
 490 int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image)
 491 {
 492         struct page *vmcoreinfo_page;
 493         void *safecopy;
 494
 495         if (image->type != KEXEC_TYPE_CRASH)
 496                 return 0;
 497
 498         /*
 499          * For kdump, allocate one vmcoreinfo safe copy from the
 500          * crash memory. as we have arch_kexec_protect_crashkres()
 501          * after kexec syscall, we naturally protect it from write
 502          * (even read) access under kernel direct mapping. But on
 503          * the other hand, we still need to operate it when crash
 504          * happens to generate vmcoreinfo note, hereby we rely on
 505          * vmap for this purpose.
 506          */
 507         vmcoreinfo_page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
 508         if (!vmcoreinfo_page) {
 509                 pr_warn("Could not allocate vmcoreinfo buffer\n");
 510                 return -ENOMEM;
 511         }
 512         safecopy = vmap(&vmcoreinfo_page, 1, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 513         if (!safecopy) {
 514                 pr_warn("Could not vmap vmcoreinfo buffer\n");
 515                 return -ENOMEM;
 516         }
 517
 518         image->vmcoreinfo_data_copy = safecopy;
 519         crash_update_vmcoreinfo_safecopy(safecopy);
 520
 521         return 0;
 522 }
 523
 524 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
 525 {
 526         if (*image->entry != 0)
 527                 image->entry++;
 528
 529         if (image->entry == image->last_entry) {
 530                 kimage_entry_t *ind_page;
 531                 struct page *page;
 532
 533                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
 534                 if (!page)
 535                         return -ENOMEM;
 536
 537                 ind_page = page_address(page);
 538                 *image->entry = virt_to_boot_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
 539                 image->entry = ind_page;
 540                 image->last_entry = ind_page +
 541                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
 542         }
 543         *image->entry = entry;
 544         image->entry++;
 545         *image->entry = 0;
 546
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
 551                                    unsigned long destination)
 552 {
 553         destination &= PAGE_MASK;
 554
 555         return kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
 556 }
 557
 558
 559 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
 560 {
 561         page &= PAGE_MASK;
 562
 563         return kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
 564 }
 565
 566
 567 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
 568 {
 569         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
 570         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
 571
 572         /* Walk through and free any unusable pages I have cached */
 573         kimage_free_page_list(&image->unusable_pages);
 574
 575 }
 576
 577 void kimage_terminate(struct kimage *image)
 578 {
 579         if (*image->entry != 0)
 580                 image->entry++;
 581
 582         *image->entry = IND_DONE;
 583 }
 584
 585 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
 586         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
 587                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION) ? \
 588                         boot_phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)) : ptr + 1)
 589
 590 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
 591 {
 592         struct page *page;
 593
 594         page = boot_pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
 595         kimage_free_pages(page);
 596 }
 597
 598 void kimage_free(struct kimage *image)
 599 {
 600         kimage_entry_t *ptr, entry;
 601         kimage_entry_t ind = 0;
 602
 603         if (!image)
 604                 return;
 605
 606         if (image->vmcoreinfo_data_copy) {
 607                 crash_update_vmcoreinfo_safecopy(NULL);
 608                 vunmap(image->vmcoreinfo_data_copy);
 609         }
 610
 611         kimage_free_extra_pages(image);
 612         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 613                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
 614                         /* Free the previous indirection page */
 615                         if (ind & IND_INDIRECTION)
 616                                 kimage_free_entry(ind);
 617                         /* Save this indirection page until we are
 618                          * done with it.
 619                          */
 620                         ind = entry;
 621                 } else if (entry & IND_SOURCE)
 622                         kimage_free_entry(entry);
 623         }
 624         /* Free the final indirection page */
 625         if (ind & IND_INDIRECTION)
 626                 kimage_free_entry(ind);
 627
 628         /* Handle any machine specific cleanup */
 629         machine_kexec_cleanup(image);
 630
 631         /* Free the kexec control pages... */
 632         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
 633
 634         /*
 635          * Free up any temporary buffers allocated. This might hit if
 636          * error occurred much later after buffer allocation.
 637          */
 638         if (image->file_mode)
 639                 kimage_file_post_load_cleanup(image);
 640
 641         kfree(image);
 642 }
 643
 644 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
 645                                         unsigned long page)
 646 {
 647         kimage_entry_t *ptr, entry;
 648         unsigned long destination = 0;
 649
 650         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 651                 if (entry & IND_DESTINATION)
 652                         destination = entry & PAGE_MASK;
 653                 else if (entry & IND_SOURCE) {
 654                         if (page == destination)
 655                                 return ptr;
 656                         destination += PAGE_SIZE;
 657                 }
 658         }
 659
 660         return NULL;
 661 }
 662
 663 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 664                                         gfp_t gfp_mask,
 665                                         unsigned long destination)
 666 {
 667         /*
 668          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
 669          * is not copied to its destination page before the data on
 670          * the destination page is no longer useful.
 671          *
 672          * To do this we maintain the invariant that a source page is
 673          * either its own destination page, or it is not a
 674          * destination page at all.
 675          *
 676          * That is slightly stronger than required, but the proof
 677          * that no problems will not occur is trivial, and the
 678          * implementation is simply to verify.
 679          *
 680          * When allocating all pages normally this algorithm will run
 681          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
 682          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
 683          * be fixed.
 684          */
 685         struct page *page;
 686         unsigned long addr;
 687
 688         /*
 689          * Walk through the list of destination pages, and see if I
 690          * have a match.
 691          */
 692         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
 693                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 694                 if (addr == destination) {
 695                         list_del(&page->lru);
 696                         return page;
 697                 }
 698         }
 699         page = NULL;
 700         while (1) {
 701                 kimage_entry_t *old;
 702
 703                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
 704                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
 705                 if (!page)
 706                         return NULL;
 707                 /* If the page cannot be used file it away */
 708                 if (page_to_boot_pfn(page) >
 709                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
 710                         list_add(&page->lru, &image->unusable_pages);
 711                         continue;
 712                 }
 713                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 714
 715                 /* If it is the destination page we want use it */
 716                 if (addr == destination)
 717                         break;
 718
 719                 /* If the page is not a destination page use it */
 720                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
 721                                                   addr + PAGE_SIZE - 1))
 722                         break;
 723
 724                 /*
 725                  * I know that the page is someones destination page.
 726                  * See if there is already a source page for this
 727                  * destination page.  And if so swap the source pages.
 728                  */
 729                 old = kimage_dst_used(image, addr);
 730                 if (old) {
 731                         /* If so move it */
 732                         unsigned long old_addr;
 733                         struct page *old_page;
 734
 735                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
 736                         old_page = boot_pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
 737                         copy_highpage(page, old_page);
 738                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
 739
 740                         /* The old page I have found cannot be a
 741                          * destination page, so return it if it's
 742                          * gfp_flags honor the ones passed in.
 743                          */
 744                         if (!(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) &&
 745                             PageHighMem(old_page)) {
 746                                 kimage_free_pages(old_page);
 747                                 continue;
 748                         }
 749                         page = old_page;
 750                         break;
 751                 }
 752                 /* Place the page on the destination list, to be used later */
 753                 list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
 754         }
 755
 756         return page;
 757 }
 758
 759 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
 760                                          struct kexec_segment *segment)
 761 {
 762         unsigned long maddr;
 763         size_t ubytes, mbytes;
 764         int result;
 765         unsigned char __user *buf = NULL;
 766         unsigned char *kbuf = NULL;
 767
 768         if (image->file_mode)
 769                 kbuf = segment->kbuf;
 770         else
 771                 buf = segment->buf;
 772         ubytes = segment->bufsz;
 773         mbytes = segment->memsz;
 774         maddr = segment->mem;
 775
 776         result = kimage_set_destination(image, maddr);
 777         if (result < 0)
 778                 goto out;
 779
 780         while (mbytes) {
 781                 struct page *page;
 782                 char *ptr;
 783                 size_t uchunk, mchunk;
 784
 785                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
 786                 if (!page) {
 787                         result  = -ENOMEM;
 788                         goto out;
 789                 }
 790                 result = kimage_add_page(image, page_to_boot_pfn(page)
 791                                                                 << PAGE_SHIFT);
 792                 if (result < 0)
 793                         goto out;
 794
 795                 ptr = kmap_local_page(page);
 796                 /* Start with a clear page */
 797                 clear_page(ptr);
 798                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 799                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 800                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 801                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 802
 803                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 804                 if (image->file_mode)
 805                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 806                 else
 807                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 808                 kunmap_local(ptr);
 809                 if (result) {
 810                         result = -EFAULT;
 811                         goto out;
 812                 }
 813                 ubytes -= uchunk;
 814                 maddr  += mchunk;
 815                 if (image->file_mode)
 816                         kbuf += mchunk;
 817                 else
 818                         buf += mchunk;
 819                 mbytes -= mchunk;
 820
 821                 cond_resched();
 822         }
 823 out:
 824         return result;
 825 }
 826
 827 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
 828                                         struct kexec_segment *segment)
 829 {
 830         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
 831          * user space to it's destination.
 832          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
 833          */
 834         unsigned long maddr;
 835         size_t ubytes, mbytes;
 836         int result;
 837         unsigned char __user *buf = NULL;
 838         unsigned char *kbuf = NULL;
 839
 840         result = 0;
 841         if (image->file_mode)
 842                 kbuf = segment->kbuf;
 843         else
 844                 buf = segment->buf;
 845         ubytes = segment->bufsz;
 846         mbytes = segment->memsz;
 847         maddr = segment->mem;
 848         while (mbytes) {
 849                 struct page *page;
 850                 char *ptr;
 851                 size_t uchunk, mchunk;
 852
 853                 page = boot_pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
 854                 if (!page) {
 855                         result  = -ENOMEM;
 856                         goto out;
 857                 }
 858                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(page), 1, 0);
 859                 ptr = kmap_local_page(page);
 860                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 861                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 862                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 863                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 864                 if (mchunk > uchunk) {
 865                         /* Zero the trailing part of the page */
 866                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
 867                 }
 868
 869                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 870                 if (image->file_mode)
 871                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 872                 else
 873                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 874                 kexec_flush_icache_page(page);
 875                 kunmap_local(ptr);
 876                 arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), 1);
 877                 if (result) {
 878                         result = -EFAULT;
 879                         goto out;
 880                 }
 881                 ubytes -= uchunk;
 882                 maddr  += mchunk;
 883                 if (image->file_mode)
 884                         kbuf += mchunk;
 885                 else
 886                         buf += mchunk;
 887                 mbytes -= mchunk;
 888
 889                 cond_resched();
 890         }
 891 out:
 892         return result;
 893 }
 894
 895 int kimage_load_segment(struct kimage *image,
 896                                 struct kexec_segment *segment)
 897 {
 898         int result = -ENOMEM;
 899
 900         switch (image->type) {
 901         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 902                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
 903                 break;
 904         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 905                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
 906                 break;
 907         }
 908
 909         return result;
 910 }
 911
 912 struct kexec_load_limit {
 913         /* Mutex protects the limit count. */
 914         struct mutex mutex;
 915         int limit;
 916 };
 917
 918 static struct kexec_load_limit load_limit_reboot = {
 919         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_reboot.mutex),
 920         .limit = -1,
 921 };
 922
 923 static struct kexec_load_limit load_limit_panic = {
 924         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_panic.mutex),
 925         .limit = -1,
 926 };
 927
 928 struct kimage *kexec_image;
 929 struct kimage *kexec_crash_image;
 930 static int kexec_load_disabled;
 931
 932 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 933 static int kexec_limit_handler(struct ctl_table *table, int write,
 934                                void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 935 {
 936         struct kexec_load_limit *limit = table->data;
 937         int val;
 938         struct ctl_table tmp = {
 939                 .data = &val,
 940                 .maxlen = sizeof(val),
 941                 .mode = table->mode,
 942         };
 943         int ret;
 944
 945         if (write) {
 946                 ret = proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
 947                 if (ret)
 948                         return ret;
 949
 950                 if (val < 0)
 951                         return -EINVAL;
 952
 953                 mutex_lock(&limit->mutex);
 954                 if (limit->limit != -1 && val >= limit->limit)
 955                         ret = -EINVAL;
 956                 else
 957                         limit->limit = val;
 958                 mutex_unlock(&limit->mutex);
 959
 960                 return ret;
 961         }
 962
 963         mutex_lock(&limit->mutex);
 964         val = limit->limit;
 965         mutex_unlock(&limit->mutex);
 966
 967         return proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
 968 }
 969
 970 static struct ctl_table kexec_core_sysctls[] = {
 971         {
 972                 .procname       = "kexec_load_disabled",
 973                 .data           = &kexec_load_disabled,
 974                 .maxlen         = sizeof(int),
 975                 .mode           = 0644,
 976                 /* only handle a transition from default "0" to "1" */
 977                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
 978                 .extra1         = SYSCTL_ONE,
 979                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
 980         },
 981         {
 982                 .procname       = "kexec_load_limit_panic",
 983                 .data           = &load_limit_panic,
 984                 .mode           = 0644,
 985                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
 986         },
 987         {
 988                 .procname       = "kexec_load_limit_reboot",
 989                 .data           = &load_limit_reboot,
 990                 .mode           = 0644,
 991                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
 992         },
 993         { }
 994 };
 995
 996 static int __init kexec_core_sysctl_init(void)
 997 {
 998         register_sysctl_init("kernel", kexec_core_sysctls);
 999         return 0;
1000 }
1001 late_initcall(kexec_core_sysctl_init);
1002 #endif
1003
1004 bool kexec_load_permitted(int kexec_image_type)
1005 {
1006         struct kexec_load_limit *limit;
1007
1008         /*
1009          * Only the superuser can use the kexec syscall and if it has not
1010          * been disabled.
1011          */
1012         if (!capable(CAP_SYS_BOOT) || kexec_load_disabled)
1013                 return false;
1014
1015         /* Check limit counter and decrease it.*/
1016         limit = (kexec_image_type == KEXEC_TYPE_CRASH) ?
1017                 &load_limit_panic : &load_limit_reboot;
1018         mutex_lock(&limit->mutex);
1019         if (!limit->limit) {
1020                 mutex_unlock(&limit->mutex);
1021                 return false;
1022         }
1023         if (limit->limit != -1)
1024                 limit->limit--;
1025         mutex_unlock(&limit->mutex);
1026
1027         return true;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
1032  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
1033  * which processes crash_kexec routines.
1034  */
1035 void __noclone __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1036 {
1037         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1038          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1039          * we are using after a panic on a different cpu.
1040          *
1041          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1042          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1043          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1044          */
1045         if (kexec_trylock()) {
1046                 if (kexec_crash_image) {
1047                         struct pt_regs fixed_regs;
1048
1049                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
1050                         crash_save_vmcoreinfo();
1051                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
1052                         machine_kexec(kexec_crash_image);
1053                 }
1054                 kexec_unlock();
1055         }
1056 }
1057 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__crash_kexec);
1058
1059 __bpf_kfunc void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1060 {
1061         int old_cpu, this_cpu;
1062
1063         /*
1064          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
1065          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
1066          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
1067          */
1068         old_cpu = PANIC_CPU_INVALID;
1069         this_cpu = raw_smp_processor_id();
1070
1071         if (atomic_try_cmpxchg(&panic_cpu, &old_cpu, this_cpu)) {
1072                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
1073                 __crash_kexec(regs);
1074
1075                 /*
1076                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
1077                  * call.
1078                  */
1079                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
1080         }
1081 }
1082
1083 static inline resource_size_t crash_resource_size(const struct resource *res)
1084 {
1085         return !res->end ? 0 : resource_size(res);
1086 }
1087
1088 ssize_t crash_get_memory_size(void)
1089 {
1090         ssize_t size = 0;
1091
1092         if (!kexec_trylock())
1093                 return -EBUSY;
1094
1095         size += crash_resource_size(&crashk_res);
1096         size += crash_resource_size(&crashk_low_res);
1097
1098         kexec_unlock();
1099         return size;
1100 }
1101
1102 static int __crash_shrink_memory(struct resource *old_res,
1103                                  unsigned long new_size)
1104 {
1105         struct resource *ram_res;
1106
1107         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
1108         if (!ram_res)
1109                 return -ENOMEM;
1110
1111         ram_res->start = old_res->start + new_size;
1112         ram_res->end   = old_res->end;
1113         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
1114         ram_res->name  = "System RAM";
1115
1116         if (!new_size) {
1117                 release_resource(old_res);
1118                 old_res->start = 0;
1119                 old_res->end   = 0;
1120         } else {
1121                 crashk_res.end = ram_res->start - 1;
1122         }
1123
1124         crash_free_reserved_phys_range(ram_res->start, ram_res->end);
1125         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
1126
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
1131 {
1132         int ret = 0;
1133         unsigned long old_size, low_size;
1134
1135         if (!kexec_trylock())
1136                 return -EBUSY;
1137
1138         if (kexec_crash_image) {
1139                 ret = -ENOENT;
1140                 goto unlock;
1141         }
1142
1143         low_size = crash_resource_size(&crashk_low_res);
1144         old_size = crash_resource_size(&crashk_res) + low_size;
1145         new_size = roundup(new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1146         if (new_size >= old_size) {
1147                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
1148                 goto unlock;
1149         }
1150
1151         /*
1152          * (low_size > new_size) implies that low_size is greater than zero.
1153          * This also means that if low_size is zero, the else branch is taken.
1154          *
1155          * If low_size is greater than 0, (low_size > new_size) indicates that
1156          * crashk_low_res also needs to be shrunken. Otherwise, only crashk_res
1157          * needs to be shrunken.
1158          */
1159         if (low_size > new_size) {
1160                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, 0);
1161                 if (ret)
1162                         goto unlock;
1163
1164                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_low_res, new_size);
1165         } else {
1166                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, new_size - low_size);
1167         }
1168
1169         /* Swap crashk_res and crashk_low_res if needed */
1170         if (!crashk_res.end && crashk_low_res.end) {
1171                 crashk_res.start = crashk_low_res.start;
1172                 crashk_res.end   = crashk_low_res.end;
1173                 release_resource(&crashk_low_res);
1174                 crashk_low_res.start = 0;
1175                 crashk_low_res.end   = 0;
1176                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1177         }
1178
1179 unlock:
1180         kexec_unlock();
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1185 {
1186         struct elf_prstatus prstatus;
1187         u32 *buf;
1188
1189         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
1190                 return;
1191
1192         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1193          * I need a well defined structure format
1194          * for the data I pass, and I need tags
1195          * on the data to indicate what information I have
1196          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1197          * all of that, so there is no need to invent something new.
1198          */
1199         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1200         if (!buf)
1201                 return;
1202         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1203         prstatus.common.pr_pid = current->pid;
1204         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1205         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1206                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1207         final_note(buf);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Move into place and start executing a preloaded standalone
1212  * executable.  If nothing was preloaded return an error.
1213  */
1214 int kernel_kexec(void)
1215 {
1216         int error = 0;
1217
1218         if (!kexec_trylock())
1219                 return -EBUSY;
1220         if (!kexec_image) {
1221                 error = -EINVAL;
1222                 goto Unlock;
1223         }
1224
1225 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1226         if (kexec_image->preserve_context) {
1227                 pm_prepare_console();
1228                 error = freeze_processes();
1229                 if (error) {
1230                         error = -EBUSY;
1231                         goto Restore_console;
1232                 }
1233                 suspend_console();
1234                 error = dpm_suspend_start(PMSG_FREEZE);
1235                 if (error)
1236                         goto Resume_console;
1237                 /* At this point, dpm_suspend_start() has been called,
1238                  * but *not* dpm_suspend_end(). We *must* call
1239                  * dpm_suspend_end() now.  Otherwise, drivers for
1240                  * some devices (e.g. interrupt controllers) become
1241                  * desynchronized with the actual state of the
1242                  * hardware at resume time, and evil weirdness ensues.
1243                  */
1244                 error = dpm_suspend_end(PMSG_FREEZE);
1245                 if (error)
1246                         goto Resume_devices;
1247                 error = suspend_disable_secondary_cpus();
1248                 if (error)
1249                         goto Enable_cpus;
1250                 local_irq_disable();
1251                 error = syscore_suspend();
1252                 if (error)
1253                         goto Enable_irqs;
1254         } else
1255 #endif
1256         {
1257                 kexec_in_progress = true;
1258                 kernel_restart_prepare("kexec reboot");
1259                 migrate_to_reboot_cpu();
1260
1261                 /*
1262                  * migrate_to_reboot_cpu() disables CPU hotplug assuming that
1263                  * no further code needs to use CPU hotplug (which is true in
1264                  * the reboot case). However, the kexec path depends on using
1265                  * CPU hotplug again; so re-enable it here.
1266                  */
1267                 cpu_hotplug_enable();
1268                 pr_notice("Starting new kernel\n");
1269                 machine_shutdown();
1270         }
1271
1272         kmsg_dump(KMSG_DUMP_SHUTDOWN);
1273         machine_kexec(kexec_image);
1274
1275 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1276         if (kexec_image->preserve_context) {
1277                 syscore_resume();
1278  Enable_irqs:
1279                 local_irq_enable();
1280  Enable_cpus:
1281                 suspend_enable_secondary_cpus();
1282                 dpm_resume_start(PMSG_RESTORE);
1283  Resume_devices:
1284                 dpm_resume_end(PMSG_RESTORE);
1285  Resume_console:
1286                 resume_console();
1287                 thaw_processes();
1288  Restore_console:
1289                 pm_restore_console();
1290         }
1291 #endif
1292
1293  Unlock:
1294         kexec_unlock();
1295         return error;
1296 }