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