kernel/kexec.c

   1 /*
   2  * kexec.c - kexec system call
   3  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
   4  *
   5  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
   6  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
   7  */
   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/spinlock.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/utsrelease.h>
  25 #include <linux/utsname.h>
  26 #include <linux/numa.h>
  27
  28 #include <asm/page.h>
  29 #include <asm/uaccess.h>
  30 #include <asm/io.h>
  31 #include <asm/system.h>
  32 #include <asm/semaphore.h>
  33 #include <asm/sections.h>
  34
  35 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
  36 note_buf_t* crash_notes;
  37
  38 /* vmcoreinfo stuff */
  39 unsigned char vmcoreinfo_data[VMCOREINFO_BYTES];
  40 u32 vmcoreinfo_note[VMCOREINFO_NOTE_SIZE/4];
  41 size_t vmcoreinfo_size;
  42 size_t vmcoreinfo_max_size = sizeof(vmcoreinfo_data);
  43
  44 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
  45 struct resource crashk_res = {
  46         .name  = "Crash kernel",
  47         .start = 0,
  48         .end   = 0,
  49         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
  50 };
  51
  52 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
  53 {
  54         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
  55                 return 1;
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
  61  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
  62  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
  63  * others it is still a simple predictable page table to setup.
  64  *
  65  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
  66  * resting place.  This means I can only support memory whose
  67  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
  68  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
  69  * If the assembly stub has more restrictive requirements
  70  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
  71  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
  72  *
  73  * The code for the transition from the current kernel to the
  74  * the new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
  75  * is given by KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE.  In the best case only a single
  76  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
  77  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
  78  * virtual to physical addresses it must live in the range
  79  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
  80  * modifiable.
  81  *
  82  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
  83  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
  84  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
  85  * structure is not used in the context of the current OS, it must
  86  * be self-contained.
  87  *
  88  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
  89  * destination page in its final resting place (if it happens
  90  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
  91  * physical address space, and most of RAM can be used.
  92  *
  93  * Future directions include:
  94  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
  95  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
  96  *    reliable.
  97  */
  98
  99 /*
 100  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
 101  * allocating pages whose destination address we do not care about.
 102  */
 103 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
 104
 105 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
 106                                        unsigned long start, unsigned long end);
 107 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 108                                        gfp_t gfp_mask,
 109                                        unsigned long dest);
 110
 111 static int do_kimage_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
 112                             unsigned long nr_segments,
 113                             struct kexec_segment __user *segments)
 114 {
 115         size_t segment_bytes;
 116         struct kimage *image;
 117         unsigned long i;
 118         int result;
 119
 120         /* Allocate a controlling structure */
 121         result = -ENOMEM;
 122         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
 123         if (!image)
 124                 goto out;
 125
 126         image->head = 0;
 127         image->entry = &image->head;
 128         image->last_entry = &image->head;
 129         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
 130         image->start = entry;
 131         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
 132
 133         /* Initialize the list of control pages */
 134         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
 135
 136         /* Initialize the list of destination pages */
 137         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
 138
 139         /* Initialize the list of unuseable pages */
 140         INIT_LIST_HEAD(&image->unuseable_pages);
 141
 142         /* Read in the segments */
 143         image->nr_segments = nr_segments;
 144         segment_bytes = nr_segments * sizeof(*segments);
 145         result = copy_from_user(image->segment, segments, segment_bytes);
 146         if (result)
 147                 goto out;
 148
 149         /*
 150          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
 151          * responsible for making certain we don't attempt to load
 152          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
 153          * just verifies it is an address we can use.
 154          *
 155          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
 156          * the destination addreses are page aligned.  Too many
 157          * special cases crop of when we don't do this.  The most
 158          * insidious is getting overlapping destination addresses
 159          * simply because addresses are changed to page size
 160          * granularity.
 161          */
 162         result = -EADDRNOTAVAIL;
 163         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 164                 unsigned long mstart, mend;
 165
 166                 mstart = image->segment[i].mem;
 167                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 168                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
 169                         goto out;
 170                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
 171                         goto out;
 172         }
 173
 174         /* Verify our destination addresses do not overlap.
 175          * If we alloed overlapping destination addresses
 176          * through very weird things can happen with no
 177          * easy explanation as one segment stops on another.
 178          */
 179         result = -EINVAL;
 180         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 181                 unsigned long mstart, mend;
 182                 unsigned long j;
 183
 184                 mstart = image->segment[i].mem;
 185                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 186                 for (j = 0; j < i; j++) {
 187                         unsigned long pstart, pend;
 188                         pstart = image->segment[j].mem;
 189                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
 190                         /* Do the segments overlap ? */
 191                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
 192                                 goto out;
 193                 }
 194         }
 195
 196         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
 197          * our memory sizes.  This should always be the case,
 198          * and it is easier to check up front than to be surprised
 199          * later on.
 200          */
 201         result = -EINVAL;
 202         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 203                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
 204                         goto out;
 205         }
 206
 207         result = 0;
 208 out:
 209         if (result == 0)
 210                 *rimage = image;
 211         else
 212                 kfree(image);
 213
 214         return result;
 215
 216 }
 217
 218 static int kimage_normal_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
 219                                 unsigned long nr_segments,
 220                                 struct kexec_segment __user *segments)
 221 {
 222         int result;
 223         struct kimage *image;
 224
 225         /* Allocate and initialize a controlling structure */
 226         image = NULL;
 227         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
 228         if (result)
 229                 goto out;
 230
 231         *rimage = image;
 232
 233         /*
 234          * Find a location for the control code buffer, and add it
 235          * the vector of segments so that it's pages will also be
 236          * counted as destination pages.
 237          */
 238         result = -ENOMEM;
 239         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
 240                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
 241         if (!image->control_code_page) {
 242                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
 243                 goto out;
 244         }
 245
 246         result = 0;
 247  out:
 248         if (result == 0)
 249                 *rimage = image;
 250         else
 251                 kfree(image);
 252
 253         return result;
 254 }
 255
 256 static int kimage_crash_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
 257                                 unsigned long nr_segments,
 258                                 struct kexec_segment __user *segments)
 259 {
 260         int result;
 261         struct kimage *image;
 262         unsigned long i;
 263
 264         image = NULL;
 265         /* Verify we have a valid entry point */
 266         if ((entry < crashk_res.start) || (entry > crashk_res.end)) {
 267                 result = -EADDRNOTAVAIL;
 268                 goto out;
 269         }
 270
 271         /* Allocate and initialize a controlling structure */
 272         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
 273         if (result)
 274                 goto out;
 275
 276         /* Enable the special crash kernel control page
 277          * allocation policy.
 278          */
 279         image->control_page = crashk_res.start;
 280         image->type = KEXEC_TYPE_CRASH;
 281
 282         /*
 283          * Verify we have good destination addresses.  Normally
 284          * the caller is responsible for making certain we don't
 285          * attempt to load the new image into invalid or reserved
 286          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
 287          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
 288          * are in the reserved area otherwise preloading the
 289          * kernel could corrupt things.
 290          */
 291         result = -EADDRNOTAVAIL;
 292         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 293                 unsigned long mstart, mend;
 294
 295                 mstart = image->segment[i].mem;
 296                 mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 297                 /* Ensure we are within the crash kernel limits */
 298                 if ((mstart < crashk_res.start) || (mend > crashk_res.end))
 299                         goto out;
 300         }
 301
 302         /*
 303          * Find a location for the control code buffer, and add
 304          * the vector of segments so that it's pages will also be
 305          * counted as destination pages.
 306          */
 307         result = -ENOMEM;
 308         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
 309                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
 310         if (!image->control_code_page) {
 311                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
 312                 goto out;
 313         }
 314
 315         result = 0;
 316 out:
 317         if (result == 0)
 318                 *rimage = image;
 319         else
 320                 kfree(image);
 321
 322         return result;
 323 }
 324
 325 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
 326                                         unsigned long start,
 327                                         unsigned long end)
 328 {
 329         unsigned long i;
 330
 331         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 332                 unsigned long mstart, mend;
 333
 334                 mstart = image->segment[i].mem;
 335                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
 336                 if ((end > mstart) && (start < mend))
 337                         return 1;
 338         }
 339
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 344 {
 345         struct page *pages;
 346
 347         pages = alloc_pages(gfp_mask, order);
 348         if (pages) {
 349                 unsigned int count, i;
 350                 pages->mapping = NULL;
 351                 set_page_private(pages, order);
 352                 count = 1 << order;
 353                 for (i = 0; i < count; i++)
 354                         SetPageReserved(pages + i);
 355         }
 356
 357         return pages;
 358 }
 359
 360 static void kimage_free_pages(struct page *page)
 361 {
 362         unsigned int order, count, i;
 363
 364         order = page_private(page);
 365         count = 1 << order;
 366         for (i = 0; i < count; i++)
 367                 ClearPageReserved(page + i);
 368         __free_pages(page, order);
 369 }
 370
 371 static void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
 372 {
 373         struct list_head *pos, *next;
 374
 375         list_for_each_safe(pos, next, list) {
 376                 struct page *page;
 377
 378                 page = list_entry(pos, struct page, lru);
 379                 list_del(&page->lru);
 380                 kimage_free_pages(page);
 381         }
 382 }
 383
 384 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
 385                                                         unsigned int order)
 386 {
 387         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 388          * that are needed while we copy the rest of the pages
 389          * to their final resting place.  As such they must
 390          * not conflict with either the destination addresses
 391          * or memory the kernel is already using.
 392          *
 393          * The only case where we really need more than one of
 394          * these are for architectures where we cannot disable
 395          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 396          * page table for all of the memory.
 397          *
 398          * At worst this runs in O(N) of the image size.
 399          */
 400         struct list_head extra_pages;
 401         struct page *pages;
 402         unsigned int count;
 403
 404         count = 1 << order;
 405         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
 406
 407         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
 408          * is a destination page.
 409          */
 410         do {
 411                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
 412
 413                 pages = kimage_alloc_pages(GFP_KERNEL, order);
 414                 if (!pages)
 415                         break;
 416                 pfn   = page_to_pfn(pages);
 417                 epfn  = pfn + count;
 418                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
 419                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
 420                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
 421                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
 422                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
 423                         pages = NULL;
 424                 }
 425         } while (!pages);
 426
 427         if (pages) {
 428                 /* Remember the allocated page... */
 429                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
 430
 431                 /* Because the page is already in it's destination
 432                  * location we will never allocate another page at
 433                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
 434                  * will not return it (again) and we don't need
 435                  * to give it an entry in image->segment[].
 436                  */
 437         }
 438         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
 439          *
 440          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
 441          * page allocations, and add everyting to image->dest_pages.
 442          *
 443          * For now it is simpler to just free the pages.
 444          */
 445         kimage_free_page_list(&extra_pages);
 446
 447         return pages;
 448 }
 449
 450 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
 451                                                       unsigned int order)
 452 {
 453         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 454          * that are needed while we copy the rest of the pages
 455          * to their final resting place.  As such they must
 456          * not conflict with either the destination addresses
 457          * or memory the kernel is already using.
 458          *
 459          * Control pages are also the only pags we must allocate
 460          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
 461          * are specified by the segments and we just memcpy
 462          * into them directly.
 463          *
 464          * The only case where we really need more than one of
 465          * these are for architectures where we cannot disable
 466          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 467          * page table for all of the memory.
 468          *
 469          * Given the low demand this implements a very simple
 470          * allocator that finds the first hole of the appropriate
 471          * size in the reserved memory region, and allocates all
 472          * of the memory up to and including the hole.
 473          */
 474         unsigned long hole_start, hole_end, size;
 475         struct page *pages;
 476
 477         pages = NULL;
 478         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
 479         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
 480         hole_end   = hole_start + size - 1;
 481         while (hole_end <= crashk_res.end) {
 482                 unsigned long i;
 483
 484                 if (hole_end > KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
 485                         break;
 486                 if (hole_end > crashk_res.end)
 487                         break;
 488                 /* See if I overlap any of the segments */
 489                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 490                         unsigned long mstart, mend;
 491
 492                         mstart = image->segment[i].mem;
 493                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 494                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
 495                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
 496                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
 497                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
 498                                 break;
 499                         }
 500                 }
 501                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
 502                 if (i == image->nr_segments) {
 503                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
 504                         break;
 505                 }
 506         }
 507         if (pages)
 508                 image->control_page = hole_end;
 509
 510         return pages;
 511 }
 512
 513
 514 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
 515                                          unsigned int order)
 516 {
 517         struct page *pages = NULL;
 518
 519         switch (image->type) {
 520         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 521                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
 522                 break;
 523         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 524                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
 525                 break;
 526         }
 527
 528         return pages;
 529 }
 530
 531 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
 532 {
 533         if (*image->entry != 0)
 534                 image->entry++;
 535
 536         if (image->entry == image->last_entry) {
 537                 kimage_entry_t *ind_page;
 538                 struct page *page;
 539
 540                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
 541                 if (!page)
 542                         return -ENOMEM;
 543
 544                 ind_page = page_address(page);
 545                 *image->entry = virt_to_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
 546                 image->entry = ind_page;
 547                 image->last_entry = ind_page +
 548                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
 549         }
 550         *image->entry = entry;
 551         image->entry++;
 552         *image->entry = 0;
 553
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
 558                                    unsigned long destination)
 559 {
 560         int result;
 561
 562         destination &= PAGE_MASK;
 563         result = kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
 564         if (result == 0)
 565                 image->destination = 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         if (result == 0)
 578                 image->destination += PAGE_SIZE;
 579
 580         return result;
 581 }
 582
 583
 584 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
 585 {
 586         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
 587         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
 588
 589         /* Walk through and free any unuseable pages I have cached */
 590         kimage_free_page_list(&image->unuseable_pages);
 591
 592 }
 593 static int kimage_terminate(struct kimage *image)
 594 {
 595         if (*image->entry != 0)
 596                 image->entry++;
 597
 598         *image->entry = IND_DONE;
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
 604         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
 605                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION)? \
 606                         phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)): ptr +1)
 607
 608 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
 609 {
 610         struct page *page;
 611
 612         page = pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
 613         kimage_free_pages(page);
 614 }
 615
 616 static void kimage_free(struct kimage *image)
 617 {
 618         kimage_entry_t *ptr, entry;
 619         kimage_entry_t ind = 0;
 620
 621         if (!image)
 622                 return;
 623
 624         kimage_free_extra_pages(image);
 625         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 626                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
 627                         /* Free the previous indirection page */
 628                         if (ind & IND_INDIRECTION)
 629                                 kimage_free_entry(ind);
 630                         /* Save this indirection page until we are
 631                          * done with it.
 632                          */
 633                         ind = entry;
 634                 }
 635                 else if (entry & IND_SOURCE)
 636                         kimage_free_entry(entry);
 637         }
 638         /* Free the final indirection page */
 639         if (ind & IND_INDIRECTION)
 640                 kimage_free_entry(ind);
 641
 642         /* Handle any machine specific cleanup */
 643         machine_kexec_cleanup(image);
 644
 645         /* Free the kexec control pages... */
 646         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
 647         kfree(image);
 648 }
 649
 650 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
 651                                         unsigned long page)
 652 {
 653         kimage_entry_t *ptr, entry;
 654         unsigned long destination = 0;
 655
 656         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 657                 if (entry & IND_DESTINATION)
 658                         destination = entry & PAGE_MASK;
 659                 else if (entry & IND_SOURCE) {
 660                         if (page == destination)
 661                                 return ptr;
 662                         destination += PAGE_SIZE;
 663                 }
 664         }
 665
 666         return NULL;
 667 }
 668
 669 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 670                                         gfp_t gfp_mask,
 671                                         unsigned long destination)
 672 {
 673         /*
 674          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
 675          * is not copied to its destination page before the data on
 676          * the destination page is no longer useful.
 677          *
 678          * To do this we maintain the invariant that a source page is
 679          * either its own destination page, or it is not a
 680          * destination page at all.
 681          *
 682          * That is slightly stronger than required, but the proof
 683          * that no problems will not occur is trivial, and the
 684          * implementation is simply to verify.
 685          *
 686          * When allocating all pages normally this algorithm will run
 687          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
 688          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
 689          * be fixed.
 690          */
 691         struct page *page;
 692         unsigned long addr;
 693
 694         /*
 695          * Walk through the list of destination pages, and see if I
 696          * have a match.
 697          */
 698         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
 699                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 700                 if (addr == destination) {
 701                         list_del(&page->lru);
 702                         return page;
 703                 }
 704         }
 705         page = NULL;
 706         while (1) {
 707                 kimage_entry_t *old;
 708
 709                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
 710                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
 711                 if (!page)
 712                         return NULL;
 713                 /* If the page cannot be used file it away */
 714                 if (page_to_pfn(page) >
 715                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
 716                         list_add(&page->lru, &image->unuseable_pages);
 717                         continue;
 718                 }
 719                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 720
 721                 /* If it is the destination page we want use it */
 722                 if (addr == destination)
 723                         break;
 724
 725                 /* If the page is not a destination page use it */
 726                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
 727                                                   addr + PAGE_SIZE))
 728                         break;
 729
 730                 /*
 731                  * I know that the page is someones destination page.
 732                  * See if there is already a source page for this
 733                  * destination page.  And if so swap the source pages.
 734                  */
 735                 old = kimage_dst_used(image, addr);
 736                 if (old) {
 737                         /* If so move it */
 738                         unsigned long old_addr;
 739                         struct page *old_page;
 740
 741                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
 742                         old_page = pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
 743                         copy_highpage(page, old_page);
 744                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
 745
 746                         /* The old page I have found cannot be a
 747                          * destination page, so return it.
 748                          */
 749                         addr = old_addr;
 750                         page = old_page;
 751                         break;
 752                 }
 753                 else {
 754                         /* Place the page on the destination list I
 755                          * will use it later.
 756                          */
 757                         list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
 758                 }
 759         }
 760
 761         return page;
 762 }
 763
 764 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
 765                                          struct kexec_segment *segment)
 766 {
 767         unsigned long maddr;
 768         unsigned long ubytes, mbytes;
 769         int result;
 770         unsigned char __user *buf;
 771
 772         result = 0;
 773         buf = segment->buf;
 774         ubytes = segment->bufsz;
 775         mbytes = segment->memsz;
 776         maddr = segment->mem;
 777
 778         result = kimage_set_destination(image, maddr);
 779         if (result < 0)
 780                 goto out;
 781
 782         while (mbytes) {
 783                 struct page *page;
 784                 char *ptr;
 785                 size_t uchunk, mchunk;
 786
 787                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
 788                 if (!page) {
 789                         result  = -ENOMEM;
 790                         goto out;
 791                 }
 792                 result = kimage_add_page(image, page_to_pfn(page)
 793                                                                 << PAGE_SHIFT);
 794                 if (result < 0)
 795                         goto out;
 796
 797                 ptr = kmap(page);
 798                 /* Start with a clear page */
 799                 memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
 800                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 801                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
 802                 if (mchunk > mbytes)
 803                         mchunk = mbytes;
 804
 805                 uchunk = mchunk;
 806                 if (uchunk > ubytes)
 807                         uchunk = ubytes;
 808
 809                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 810                 kunmap(page);
 811                 if (result) {
 812                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
 813                         goto out;
 814                 }
 815                 ubytes -= uchunk;
 816                 maddr  += mchunk;
 817                 buf    += mchunk;
 818                 mbytes -= mchunk;
 819         }
 820 out:
 821         return result;
 822 }
 823
 824 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
 825                                         struct kexec_segment *segment)
 826 {
 827         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
 828          * user space to it's destination.
 829          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
 830          */
 831         unsigned long maddr;
 832         unsigned long ubytes, mbytes;
 833         int result;
 834         unsigned char __user *buf;
 835
 836         result = 0;
 837         buf = segment->buf;
 838         ubytes = segment->bufsz;
 839         mbytes = segment->memsz;
 840         maddr = segment->mem;
 841         while (mbytes) {
 842                 struct page *page;
 843                 char *ptr;
 844                 size_t uchunk, mchunk;
 845
 846                 page = pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
 847                 if (!page) {
 848                         result  = -ENOMEM;
 849                         goto out;
 850                 }
 851                 ptr = kmap(page);
 852                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 853                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
 854                 if (mchunk > mbytes)
 855                         mchunk = mbytes;
 856
 857                 uchunk = mchunk;
 858                 if (uchunk > ubytes) {
 859                         uchunk = ubytes;
 860                         /* Zero the trailing part of the page */
 861                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
 862                 }
 863                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 864                 kexec_flush_icache_page(page);
 865                 kunmap(page);
 866                 if (result) {
 867                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
 868                         goto out;
 869                 }
 870                 ubytes -= uchunk;
 871                 maddr  += mchunk;
 872                 buf    += mchunk;
 873                 mbytes -= mchunk;
 874         }
 875 out:
 876         return result;
 877 }
 878
 879 static int kimage_load_segment(struct kimage *image,
 880                                 struct kexec_segment *segment)
 881 {
 882         int result = -ENOMEM;
 883
 884         switch (image->type) {
 885         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 886                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
 887                 break;
 888         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 889                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
 890                 break;
 891         }
 892
 893         return result;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Exec Kernel system call: for obvious reasons only root may call it.
 898  *
 899  * This call breaks up into three pieces.
 900  * - A generic part which loads the new kernel from the current
 901  *   address space, and very carefully places the data in the
 902  *   allocated pages.
 903  *
 904  * - A generic part that interacts with the kernel and tells all of
 905  *   the devices to shut down.  Preventing on-going dmas, and placing
 906  *   the devices in a consistent state so a later kernel can
 907  *   reinitialize them.
 908  *
 909  * - A machine specific part that includes the syscall number
 910  *   and the copies the image to it's final destination.  And
 911  *   jumps into the image at entry.
 912  *
 913  * kexec does not sync, or unmount filesystems so if you need
 914  * that to happen you need to do that yourself.
 915  */
 916 struct kimage *kexec_image;
 917 struct kimage *kexec_crash_image;
 918 /*
 919  * A home grown binary mutex.
 920  * Nothing can wait so this mutex is safe to use
 921  * in interrupt context :)
 922  */
 923 static int kexec_lock;
 924
 925 asmlinkage long sys_kexec_load(unsigned long entry, unsigned long nr_segments,
 926                                 struct kexec_segment __user *segments,
 927                                 unsigned long flags)
 928 {
 929         struct kimage **dest_image, *image;
 930         int locked;
 931         int result;
 932
 933         /* We only trust the superuser with rebooting the system. */
 934         if (!capable(CAP_SYS_BOOT))
 935                 return -EPERM;
 936
 937         /*
 938          * Verify we have a legal set of flags
 939          * This leaves us room for future extensions.
 940          */
 941         if ((flags & KEXEC_FLAGS) != (flags & ~KEXEC_ARCH_MASK))
 942                 return -EINVAL;
 943
 944         /* Verify we are on the appropriate architecture */
 945         if (((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH) &&
 946                 ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH_DEFAULT))
 947                 return -EINVAL;
 948
 949         /* Put an artificial cap on the number
 950          * of segments passed to kexec_load.
 951          */
 952         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
 953                 return -EINVAL;
 954
 955         image = NULL;
 956         result = 0;
 957
 958         /* Because we write directly to the reserved memory
 959          * region when loading crash kernels we need a mutex here to
 960          * prevent multiple crash  kernels from attempting to load
 961          * simultaneously, and to prevent a crash kernel from loading
 962          * over the top of a in use crash kernel.
 963          *
 964          * KISS: always take the mutex.
 965          */
 966         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
 967         if (locked)
 968                 return -EBUSY;
 969
 970         dest_image = &kexec_image;
 971         if (flags & KEXEC_ON_CRASH)
 972                 dest_image = &kexec_crash_image;
 973         if (nr_segments > 0) {
 974                 unsigned long i;
 975
 976                 /* Loading another kernel to reboot into */
 977                 if ((flags & KEXEC_ON_CRASH) == 0)
 978                         result = kimage_normal_alloc(&image, entry,
 979                                                         nr_segments, segments);
 980                 /* Loading another kernel to switch to if this one crashes */
 981                 else if (flags & KEXEC_ON_CRASH) {
 982                         /* Free any current crash dump kernel before
 983                          * we corrupt it.
 984                          */
 985                         kimage_free(xchg(&kexec_crash_image, NULL));
 986                         result = kimage_crash_alloc(&image, entry,
 987                                                      nr_segments, segments);
 988                 }
 989                 if (result)
 990                         goto out;
 991
 992                 result = machine_kexec_prepare(image);
 993                 if (result)
 994                         goto out;
 995
 996                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 997                         result = kimage_load_segment(image, &image->segment[i]);
 998                         if (result)
 999                                 goto out;
1000                 }
1001                 result = kimage_terminate(image);
1002                 if (result)
1003                         goto out;
1004         }
1005         /* Install the new kernel, and  Uninstall the old */
1006         image = xchg(dest_image, image);
1007
1008 out:
1009         locked = xchg(&kexec_lock, 0); /* Release the mutex */
1010         BUG_ON(!locked);
1011         kimage_free(image);
1012
1013         return result;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_COMPAT
1017 asmlinkage long compat_sys_kexec_load(unsigned long entry,
1018                                 unsigned long nr_segments,
1019                                 struct compat_kexec_segment __user *segments,
1020                                 unsigned long flags)
1021 {
1022         struct compat_kexec_segment in;
1023         struct kexec_segment out, __user *ksegments;
1024         unsigned long i, result;
1025
1026         /* Don't allow clients that don't understand the native
1027          * architecture to do anything.
1028          */
1029         if ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) == KEXEC_ARCH_DEFAULT)
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
1033                 return -EINVAL;
1034
1035         ksegments = compat_alloc_user_space(nr_segments * sizeof(out));
1036         for (i=0; i < nr_segments; i++) {
1037                 result = copy_from_user(&in, &segments[i], sizeof(in));
1038                 if (result)
1039                         return -EFAULT;
1040
1041                 out.buf   = compat_ptr(in.buf);
1042                 out.bufsz = in.bufsz;
1043                 out.mem   = in.mem;
1044                 out.memsz = in.memsz;
1045
1046                 result = copy_to_user(&ksegments[i], &out, sizeof(out));
1047                 if (result)
1048                         return -EFAULT;
1049         }
1050
1051         return sys_kexec_load(entry, nr_segments, ksegments, flags);
1052 }
1053 #endif
1054
1055 void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1056 {
1057         int locked;
1058
1059
1060         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1061          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1062          * we are using after a panic on a different cpu.
1063          *
1064          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1065          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1066          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1067          */
1068         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
1069         if (!locked) {
1070                 if (kexec_crash_image) {
1071                         struct pt_regs fixed_regs;
1072                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
1073                         crash_save_vmcoreinfo();
1074                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
1075                         machine_kexec(kexec_crash_image);
1076                 }
1077                 locked = xchg(&kexec_lock, 0);
1078                 BUG_ON(!locked);
1079         }
1080 }
1081
1082 static u32 *append_elf_note(u32 *buf, char *name, unsigned type, void *data,
1083                             size_t data_len)
1084 {
1085         struct elf_note note;
1086
1087         note.n_namesz = strlen(name) + 1;
1088         note.n_descsz = data_len;
1089         note.n_type   = type;
1090         memcpy(buf, &note, sizeof(note));
1091         buf += (sizeof(note) + 3)/4;
1092         memcpy(buf, name, note.n_namesz);
1093         buf += (note.n_namesz + 3)/4;
1094         memcpy(buf, data, note.n_descsz);
1095         buf += (note.n_descsz + 3)/4;
1096
1097         return buf;
1098 }
1099
1100 static void final_note(u32 *buf)
1101 {
1102         struct elf_note note;
1103
1104         note.n_namesz = 0;
1105         note.n_descsz = 0;
1106         note.n_type   = 0;
1107         memcpy(buf, &note, sizeof(note));
1108 }
1109
1110 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1111 {
1112         struct elf_prstatus prstatus;
1113         u32 *buf;
1114
1115         if ((cpu < 0) || (cpu >= NR_CPUS))
1116                 return;
1117
1118         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1119          * I need a well defined structure format
1120          * for the data I pass, and I need tags
1121          * on the data to indicate what information I have
1122          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1123          * all of that, so there is no need to invent something new.
1124          */
1125         buf = (u32*)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1126         if (!buf)
1127                 return;
1128         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1129         prstatus.pr_pid = current->pid;
1130         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1131         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1132                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1133         final_note(buf);
1134 }
1135
1136 static int __init crash_notes_memory_init(void)
1137 {
1138         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
1139         crash_notes = alloc_percpu(note_buf_t);
1140         if (!crash_notes) {
1141                 printk("Kexec: Memory allocation for saving cpu register"
1142                 " states failed\n");
1143                 return -ENOMEM;
1144         }
1145         return 0;
1146 }
1147 module_init(crash_notes_memory_init)
1148
1149
1150 /*
1151  * parsing the "crashkernel" commandline
1152  *
1153  * this code is intended to be called from architecture specific code
1154  */
1155
1156
1157 /*
1158  * This function parses command lines in the format
1159  *
1160  *   crashkernel=ramsize-range:size[,...][@offset]
1161  *
1162  * The function returns 0 on success and -EINVAL on failure.
1163  */
1164 static int __init parse_crashkernel_mem(char                    *cmdline,
1165                                         unsigned long long      system_ram,
1166                                         unsigned long long      *crash_size,
1167                                         unsigned long long      *crash_base)
1168 {
1169         char *cur = cmdline, *tmp;
1170
1171         /* for each entry of the comma-separated list */
1172         do {
1173                 unsigned long long start, end = ULLONG_MAX, size;
1174
1175                 /* get the start of the range */
1176                 start = memparse(cur, &tmp);
1177                 if (cur == tmp) {
1178                         pr_warning("crashkernel: Memory value expected\n");
1179                         return -EINVAL;
1180                 }
1181                 cur = tmp;
1182                 if (*cur != '-') {
1183                         pr_warning("crashkernel: '-' expected\n");
1184                         return -EINVAL;
1185                 }
1186                 cur++;
1187
1188                 /* if no ':' is here, than we read the end */
1189                 if (*cur != ':') {
1190                         end = memparse(cur, &tmp);
1191                         if (cur == tmp) {
1192                                 pr_warning("crashkernel: Memory "
1193                                                 "value expected\n");
1194                                 return -EINVAL;
1195                         }
1196                         cur = tmp;
1197                         if (end <= start) {
1198                                 pr_warning("crashkernel: end <= start\n");
1199                                 return -EINVAL;
1200                         }
1201                 }
1202
1203                 if (*cur != ':') {
1204                         pr_warning("crashkernel: ':' expected\n");
1205                         return -EINVAL;
1206                 }
1207                 cur++;
1208
1209                 size = memparse(cur, &tmp);
1210                 if (cur == tmp) {
1211                         pr_warning("Memory value expected\n");
1212                         return -EINVAL;
1213                 }
1214                 cur = tmp;
1215                 if (size >= system_ram) {
1216                         pr_warning("crashkernel: invalid size\n");
1217                         return -EINVAL;
1218                 }
1219
1220                 /* match ? */
1221                 if (system_ram >= start && system_ram <= end) {
1222                         *crash_size = size;
1223                         break;
1224                 }
1225         } while (*cur++ == ',');
1226
1227         if (*crash_size > 0) {
1228                 while (*cur != ' ' && *cur != '@')
1229                         cur++;
1230                 if (*cur == '@') {
1231                         cur++;
1232                         *crash_base = memparse(cur, &tmp);
1233                         if (cur == tmp) {
1234                                 pr_warning("Memory value expected "
1235                                                 "after '@'\n");
1236                                 return -EINVAL;
1237                         }
1238                 }
1239         }
1240
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * That function parses "simple" (old) crashkernel command lines like
1246  *
1247  *      crashkernel=size[@offset]
1248  *
1249  * It returns 0 on success and -EINVAL on failure.
1250  */
1251 static int __init parse_crashkernel_simple(char                 *cmdline,
1252                                            unsigned long long   *crash_size,
1253                                            unsigned long long   *crash_base)
1254 {
1255         char *cur = cmdline;
1256
1257         *crash_size = memparse(cmdline, &cur);
1258         if (cmdline == cur) {
1259                 pr_warning("crashkernel: memory value expected\n");
1260                 return -EINVAL;
1261         }
1262
1263         if (*cur == '@')
1264                 *crash_base = memparse(cur+1, &cur);
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * That function is the entry point for command line parsing and should be
1271  * called from the arch-specific code.
1272  */
1273 int __init parse_crashkernel(char                *cmdline,
1274                              unsigned long long system_ram,
1275                              unsigned long long *crash_size,
1276                              unsigned long long *crash_base)
1277 {
1278         char    *p = cmdline, *ck_cmdline = NULL;
1279         char    *first_colon, *first_space;
1280
1281         BUG_ON(!crash_size || !crash_base);
1282         *crash_size = 0;
1283         *crash_base = 0;
1284
1285         /* find crashkernel and use the last one if there are more */
1286         p = strstr(p, "crashkernel=");
1287         while (p) {
1288                 ck_cmdline = p;
1289                 p = strstr(p+1, "crashkernel=");
1290         }
1291
1292         if (!ck_cmdline)
1293                 return -EINVAL;
1294
1295         ck_cmdline += 12; /* strlen("crashkernel=") */
1296
1297         /*
1298          * if the commandline contains a ':', then that's the extended
1299          * syntax -- if not, it must be the classic syntax
1300          */
1301         first_colon = strchr(ck_cmdline, ':');
1302         first_space = strchr(ck_cmdline, ' ');
1303         if (first_colon && (!first_space || first_colon < first_space))
1304                 return parse_crashkernel_mem(ck_cmdline, system_ram,
1305                                 crash_size, crash_base);
1306         else
1307                 return parse_crashkernel_simple(ck_cmdline, crash_size,
1308                                 crash_base);
1309
1310         return 0;
1311 }
1312
1313
1314
1315 void crash_save_vmcoreinfo(void)
1316 {
1317         u32 *buf;
1318
1319         if (!vmcoreinfo_size)
1320                 return;
1321
1322         vmcoreinfo_append_str("CRASHTIME=%ld", get_seconds());
1323
1324         buf = (u32 *)vmcoreinfo_note;
1325
1326         buf = append_elf_note(buf, VMCOREINFO_NOTE_NAME, 0, vmcoreinfo_data,
1327                               vmcoreinfo_size);
1328
1329         final_note(buf);
1330 }
1331
1332 void vmcoreinfo_append_str(const char *fmt, ...)
1333 {
1334         va_list args;
1335         char buf[0x50];
1336         int r;
1337
1338         va_start(args, fmt);
1339         r = vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
1340         va_end(args);
1341
1342         if (r + vmcoreinfo_size > vmcoreinfo_max_size)
1343                 r = vmcoreinfo_max_size - vmcoreinfo_size;
1344
1345         memcpy(&vmcoreinfo_data[vmcoreinfo_size], buf, r);
1346
1347         vmcoreinfo_size += r;
1348 }
1349
1350 /*
1351  * provide an empty default implementation here -- architecture
1352  * code may override this
1353  */
1354 void __attribute__ ((weak)) arch_crash_save_vmcoreinfo(void)
1355 {}
1356
1357 unsigned long __attribute__ ((weak)) paddr_vmcoreinfo_note(void)
1358 {
1359         return __pa((unsigned long)(char *)&vmcoreinfo_note);
1360 }
1361
1362 static int __init crash_save_vmcoreinfo_init(void)
1363 {
1364         VMCOREINFO_OSRELEASE(init_uts_ns.name.release);
1365         VMCOREINFO_PAGESIZE(PAGE_SIZE);
1366
1367         VMCOREINFO_SYMBOL(init_uts_ns);
1368         VMCOREINFO_SYMBOL(node_online_map);
1369         VMCOREINFO_SYMBOL(swapper_pg_dir);
1370         VMCOREINFO_SYMBOL(_stext);
1371
1372 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
1373         VMCOREINFO_SYMBOL(mem_map);
1374         VMCOREINFO_SYMBOL(contig_page_data);
1375 #endif
1376 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1377         VMCOREINFO_SYMBOL(mem_section);
1378         VMCOREINFO_LENGTH(mem_section, NR_SECTION_ROOTS);
1379         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(mem_section);
1380         VMCOREINFO_OFFSET(mem_section, section_mem_map);
1381 #endif
1382         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(page);
1383         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(pglist_data);
1384         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(zone);
1385         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(free_area);
1386         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(list_head);
1387         VMCOREINFO_SIZE(nodemask_t);
1388         VMCOREINFO_OFFSET(page, flags);
1389         VMCOREINFO_OFFSET(page, _count);
1390         VMCOREINFO_OFFSET(page, mapping);
1391         VMCOREINFO_OFFSET(page, lru);
1392         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_zones);
1393         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, nr_zones);
1394 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
1395         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_mem_map);
1396 #endif
1397         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_start_pfn);
1398         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_spanned_pages);
1399         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_id);
1400         VMCOREINFO_OFFSET(zone, free_area);
1401         VMCOREINFO_OFFSET(zone, vm_stat);
1402         VMCOREINFO_OFFSET(zone, spanned_pages);
1403         VMCOREINFO_OFFSET(free_area, free_list);
1404         VMCOREINFO_OFFSET(list_head, next);
1405         VMCOREINFO_OFFSET(list_head, prev);
1406         VMCOREINFO_LENGTH(zone.free_area, MAX_ORDER);
1407         VMCOREINFO_LENGTH(free_area.free_list, MIGRATE_TYPES);
1408         VMCOREINFO_NUMBER(NR_FREE_PAGES);
1409
1410         arch_crash_save_vmcoreinfo();
1411
1412         return 0;
1413 }
1414
1415 module_init(crash_save_vmcoreinfo_init)