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