]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blobdiff - arch/x86/kernel/crash.c
kexec: support for kexec on panic using new system call
[linux.git] / arch / x86 / kernel / crash.c
index 507de80665942b87a148e032fd8aeedfeb76c70b..0553a34fa0df9eacf9336ee9076b28802531240b 100644 (file)
@@ -4,9 +4,14 @@
  * Created by: Hariprasad Nellitheertha (hari@in.ibm.com)
  *
  * Copyright (C) IBM Corporation, 2004. All rights reserved.
+ * Copyright (C) Red Hat Inc., 2014. All rights reserved.
+ * Authors:
+ *      Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
  *
  */
 
+#define pr_fmt(fmt)    "kexec: " fmt
+
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/smp.h>
@@ -16,6 +21,7 @@
 #include <linux/elf.h>
 #include <linux/elfcore.h>
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/slab.h>
 
 #include <asm/processor.h>
 #include <asm/hardirq.h>
 #include <asm/reboot.h>
 #include <asm/virtext.h>
 
+/* Alignment required for elf header segment */
+#define ELF_CORE_HEADER_ALIGN   4096
+
+/* This primarily represents number of split ranges due to exclusion */
+#define CRASH_MAX_RANGES       16
+
+struct crash_mem_range {
+       u64 start, end;
+};
+
+struct crash_mem {
+       unsigned int nr_ranges;
+       struct crash_mem_range ranges[CRASH_MAX_RANGES];
+};
+
+/* Misc data about ram ranges needed to prepare elf headers */
+struct crash_elf_data {
+       struct kimage *image;
+       /*
+        * Total number of ram ranges we have after various adjustments for
+        * GART, crash reserved region etc.
+        */
+       unsigned int max_nr_ranges;
+       unsigned long gart_start, gart_end;
+
+       /* Pointer to elf header */
+       void *ehdr;
+       /* Pointer to next phdr */
+       void *bufp;
+       struct crash_mem mem;
+};
+
+/* Used while preparing memory map entries for second kernel */
+struct crash_memmap_data {
+       struct boot_params *params;
+       /* Type of memory */
+       unsigned int type;
+};
+
 int in_crash_kexec;
 
 /*
@@ -39,6 +84,7 @@ int in_crash_kexec;
  */
 crash_vmclear_fn __rcu *crash_vmclear_loaded_vmcss = NULL;
 EXPORT_SYMBOL_GPL(crash_vmclear_loaded_vmcss);
+unsigned long crash_zero_bytes;
 
 static inline void cpu_crash_vmclear_loaded_vmcss(void)
 {
@@ -135,3 +181,520 @@ void native_machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
 #endif
        crash_save_cpu(regs, safe_smp_processor_id());
 }
+
+#ifdef CONFIG_X86_64
+
+static int get_nr_ram_ranges_callback(unsigned long start_pfn,
+                               unsigned long nr_pfn, void *arg)
+{
+       int *nr_ranges = arg;
+
+       (*nr_ranges)++;
+       return 0;
+}
+
+static int get_gart_ranges_callback(u64 start, u64 end, void *arg)
+{
+       struct crash_elf_data *ced = arg;
+
+       ced->gart_start = start;
+       ced->gart_end = end;
+
+       /* Not expecting more than 1 gart aperture */
+       return 1;
+}
+
+
+/* Gather all the required information to prepare elf headers for ram regions */
+static void fill_up_crash_elf_data(struct crash_elf_data *ced,
+                                  struct kimage *image)
+{
+       unsigned int nr_ranges = 0;
+
+       ced->image = image;
+
+       walk_system_ram_range(0, -1, &nr_ranges,
+                               get_nr_ram_ranges_callback);
+
+       ced->max_nr_ranges = nr_ranges;
+
+       /*
+        * We don't create ELF headers for GART aperture as an attempt
+        * to dump this memory in second kernel leads to hang/crash.
+        * If gart aperture is present, one needs to exclude that region
+        * and that could lead to need of extra phdr.
+        */
+       walk_iomem_res("GART", IORESOURCE_MEM, 0, -1,
+                               ced, get_gart_ranges_callback);
+
+       /*
+        * If we have gart region, excluding that could potentially split
+        * a memory range, resulting in extra header. Account for  that.
+        */
+       if (ced->gart_end)
+               ced->max_nr_ranges++;
+
+       /* Exclusion of crash region could split memory ranges */
+       ced->max_nr_ranges++;
+
+       /* If crashk_low_res is not 0, another range split possible */
+       if (crashk_low_res.end != 0)
+               ced->max_nr_ranges++;
+}
+
+static int exclude_mem_range(struct crash_mem *mem,
+               unsigned long long mstart, unsigned long long mend)
+{
+       int i, j;
+       unsigned long long start, end;
+       struct crash_mem_range temp_range = {0, 0};
+
+       for (i = 0; i < mem->nr_ranges; i++) {
+               start = mem->ranges[i].start;
+               end = mem->ranges[i].end;
+
+               if (mstart > end || mend < start)
+                       continue;
+
+               /* Truncate any area outside of range */
+               if (mstart < start)
+                       mstart = start;
+               if (mend > end)
+                       mend = end;
+
+               /* Found completely overlapping range */
+               if (mstart == start && mend == end) {
+                       mem->ranges[i].start = 0;
+                       mem->ranges[i].end = 0;
+                       if (i < mem->nr_ranges - 1) {
+                               /* Shift rest of the ranges to left */
+                               for (j = i; j < mem->nr_ranges - 1; j++) {
+                                       mem->ranges[j].start =
+                                               mem->ranges[j+1].start;
+                                       mem->ranges[j].end =
+                                                       mem->ranges[j+1].end;
+                               }
+                       }
+                       mem->nr_ranges--;
+                       return 0;
+               }
+
+               if (mstart > start && mend < end) {
+                       /* Split original range */
+                       mem->ranges[i].end = mstart - 1;
+                       temp_range.start = mend + 1;
+                       temp_range.end = end;
+               } else if (mstart != start)
+                       mem->ranges[i].end = mstart - 1;
+               else
+                       mem->ranges[i].start = mend + 1;
+               break;
+       }
+
+       /* If a split happend, add the split to array */
+       if (!temp_range.end)
+               return 0;
+
+       /* Split happened */
+       if (i == CRASH_MAX_RANGES - 1) {
+               pr_err("Too many crash ranges after split\n");
+               return -ENOMEM;
+       }
+
+       /* Location where new range should go */
+       j = i + 1;
+       if (j < mem->nr_ranges) {
+               /* Move over all ranges one slot towards the end */
+               for (i = mem->nr_ranges - 1; i >= j; i--)
+                       mem->ranges[i + 1] = mem->ranges[i];
+       }
+
+       mem->ranges[j].start = temp_range.start;
+       mem->ranges[j].end = temp_range.end;
+       mem->nr_ranges++;
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Look for any unwanted ranges between mstart, mend and remove them. This
+ * might lead to split and split ranges are put in ced->mem.ranges[] array
+ */
+static int elf_header_exclude_ranges(struct crash_elf_data *ced,
+               unsigned long long mstart, unsigned long long mend)
+{
+       struct crash_mem *cmem = &ced->mem;
+       int ret = 0;
+
+       memset(cmem->ranges, 0, sizeof(cmem->ranges));
+
+       cmem->ranges[0].start = mstart;
+       cmem->ranges[0].end = mend;
+       cmem->nr_ranges = 1;
+
+       /* Exclude crashkernel region */
+       ret = exclude_mem_range(cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = exclude_mem_range(cmem, crashk_low_res.start, crashk_low_res.end);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* Exclude GART region */
+       if (ced->gart_end) {
+               ret = exclude_mem_range(cmem, ced->gart_start, ced->gart_end);
+               if (ret)
+                       return ret;
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+static int prepare_elf64_ram_headers_callback(u64 start, u64 end, void *arg)
+{
+       struct crash_elf_data *ced = arg;
+       Elf64_Ehdr *ehdr;
+       Elf64_Phdr *phdr;
+       unsigned long mstart, mend;
+       struct kimage *image = ced->image;
+       struct crash_mem *cmem;
+       int ret, i;
+
+       ehdr = ced->ehdr;
+
+       /* Exclude unwanted mem ranges */
+       ret = elf_header_exclude_ranges(ced, start, end);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* Go through all the ranges in ced->mem.ranges[] and prepare phdr */
+       cmem = &ced->mem;
+
+       for (i = 0; i < cmem->nr_ranges; i++) {
+               mstart = cmem->ranges[i].start;
+               mend = cmem->ranges[i].end;
+
+               phdr = ced->bufp;
+               ced->bufp += sizeof(Elf64_Phdr);
+
+               phdr->p_type = PT_LOAD;
+               phdr->p_flags = PF_R|PF_W|PF_X;
+               phdr->p_offset  = mstart;
+
+               /*
+                * If a range matches backup region, adjust offset to backup
+                * segment.
+                */
+               if (mstart == image->arch.backup_src_start &&
+                   (mend - mstart + 1) == image->arch.backup_src_sz)
+                       phdr->p_offset = image->arch.backup_load_addr;
+
+               phdr->p_paddr = mstart;
+               phdr->p_vaddr = (unsigned long long) __va(mstart);
+               phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = mend - mstart + 1;
+               phdr->p_align = 0;
+               ehdr->e_phnum++;
+               pr_debug("Crash PT_LOAD elf header. phdr=%p vaddr=0x%llx, paddr=0x%llx, sz=0x%llx e_phnum=%d p_offset=0x%llx\n",
+                       phdr, phdr->p_vaddr, phdr->p_paddr, phdr->p_filesz,
+                       ehdr->e_phnum, phdr->p_offset);
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+static int prepare_elf64_headers(struct crash_elf_data *ced,
+               void **addr, unsigned long *sz)
+{
+       Elf64_Ehdr *ehdr;
+       Elf64_Phdr *phdr;
+       unsigned long nr_cpus = num_possible_cpus(), nr_phdr, elf_sz;
+       unsigned char *buf, *bufp;
+       unsigned int cpu;
+       unsigned long long notes_addr;
+       int ret;
+
+       /* extra phdr for vmcoreinfo elf note */
+       nr_phdr = nr_cpus + 1;
+       nr_phdr += ced->max_nr_ranges;
+
+       /*
+        * kexec-tools creates an extra PT_LOAD phdr for kernel text mapping
+        * area on x86_64 (ffffffff80000000 - ffffffffa0000000).
+        * I think this is required by tools like gdb. So same physical
+        * memory will be mapped in two elf headers. One will contain kernel
+        * text virtual addresses and other will have __va(physical) addresses.
+        */
+
+       nr_phdr++;
+       elf_sz = sizeof(Elf64_Ehdr) + nr_phdr * sizeof(Elf64_Phdr);
+       elf_sz = ALIGN(elf_sz, ELF_CORE_HEADER_ALIGN);
+
+       buf = vzalloc(elf_sz);
+       if (!buf)
+               return -ENOMEM;
+
+       bufp = buf;
+       ehdr = (Elf64_Ehdr *)bufp;
+       bufp += sizeof(Elf64_Ehdr);
+       memcpy(ehdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG);
+       ehdr->e_ident[EI_CLASS] = ELFCLASS64;
+       ehdr->e_ident[EI_DATA] = ELFDATA2LSB;
+       ehdr->e_ident[EI_VERSION] = EV_CURRENT;
+       ehdr->e_ident[EI_OSABI] = ELF_OSABI;
+       memset(ehdr->e_ident + EI_PAD, 0, EI_NIDENT - EI_PAD);
+       ehdr->e_type = ET_CORE;
+       ehdr->e_machine = ELF_ARCH;
+       ehdr->e_version = EV_CURRENT;
+       ehdr->e_phoff = sizeof(Elf64_Ehdr);
+       ehdr->e_ehsize = sizeof(Elf64_Ehdr);
+       ehdr->e_phentsize = sizeof(Elf64_Phdr);
+
+       /* Prepare one phdr of type PT_NOTE for each present cpu */
+       for_each_present_cpu(cpu) {
+               phdr = (Elf64_Phdr *)bufp;
+               bufp += sizeof(Elf64_Phdr);
+               phdr->p_type = PT_NOTE;
+               notes_addr = per_cpu_ptr_to_phys(per_cpu_ptr(crash_notes, cpu));
+               phdr->p_offset = phdr->p_paddr = notes_addr;
+               phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = sizeof(note_buf_t);
+               (ehdr->e_phnum)++;
+       }
+
+       /* Prepare one PT_NOTE header for vmcoreinfo */
+       phdr = (Elf64_Phdr *)bufp;
+       bufp += sizeof(Elf64_Phdr);
+       phdr->p_type = PT_NOTE;
+       phdr->p_offset = phdr->p_paddr = paddr_vmcoreinfo_note();
+       phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = sizeof(vmcoreinfo_note);
+       (ehdr->e_phnum)++;
+
+#ifdef CONFIG_X86_64
+       /* Prepare PT_LOAD type program header for kernel text region */
+       phdr = (Elf64_Phdr *)bufp;
+       bufp += sizeof(Elf64_Phdr);
+       phdr->p_type = PT_LOAD;
+       phdr->p_flags = PF_R|PF_W|PF_X;
+       phdr->p_vaddr = (Elf64_Addr)_text;
+       phdr->p_filesz = phdr->p_memsz = _end - _text;
+       phdr->p_offset = phdr->p_paddr = __pa_symbol(_text);
+       (ehdr->e_phnum)++;
+#endif
+
+       /* Prepare PT_LOAD headers for system ram chunks. */
+       ced->ehdr = ehdr;
+       ced->bufp = bufp;
+       ret = walk_system_ram_res(0, -1, ced,
+                       prepare_elf64_ram_headers_callback);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       *addr = buf;
+       *sz = elf_sz;
+       return 0;
+}
+
+/* Prepare elf headers. Return addr and size */
+static int prepare_elf_headers(struct kimage *image, void **addr,
+                                       unsigned long *sz)
+{
+       struct crash_elf_data *ced;
+       int ret;
+
+       ced = kzalloc(sizeof(*ced), GFP_KERNEL);
+       if (!ced)
+               return -ENOMEM;
+
+       fill_up_crash_elf_data(ced, image);
+
+       /* By default prepare 64bit headers */
+       ret =  prepare_elf64_headers(ced, addr, sz);
+       kfree(ced);
+       return ret;
+}
+
+static int add_e820_entry(struct boot_params *params, struct e820entry *entry)
+{
+       unsigned int nr_e820_entries;
+
+       nr_e820_entries = params->e820_entries;
+       if (nr_e820_entries >= E820MAX)
+               return 1;
+
+       memcpy(&params->e820_map[nr_e820_entries], entry,
+                       sizeof(struct e820entry));
+       params->e820_entries++;
+       return 0;
+}
+
+static int memmap_entry_callback(u64 start, u64 end, void *arg)
+{
+       struct crash_memmap_data *cmd = arg;
+       struct boot_params *params = cmd->params;
+       struct e820entry ei;
+
+       ei.addr = start;
+       ei.size = end - start + 1;
+       ei.type = cmd->type;
+       add_e820_entry(params, &ei);
+
+       return 0;
+}
+
+static int memmap_exclude_ranges(struct kimage *image, struct crash_mem *cmem,
+                                unsigned long long mstart,
+                                unsigned long long mend)
+{
+       unsigned long start, end;
+       int ret = 0;
+
+       cmem->ranges[0].start = mstart;
+       cmem->ranges[0].end = mend;
+       cmem->nr_ranges = 1;
+
+       /* Exclude Backup region */
+       start = image->arch.backup_load_addr;
+       end = start + image->arch.backup_src_sz - 1;
+       ret = exclude_mem_range(cmem, start, end);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* Exclude elf header region */
+       start = image->arch.elf_load_addr;
+       end = start + image->arch.elf_headers_sz - 1;
+       return exclude_mem_range(cmem, start, end);
+}
+
+/* Prepare memory map for crash dump kernel */
+int crash_setup_memmap_entries(struct kimage *image, struct boot_params *params)
+{
+       int i, ret = 0;
+       unsigned long flags;
+       struct e820entry ei;
+       struct crash_memmap_data cmd;
+       struct crash_mem *cmem;
+
+       cmem = vzalloc(sizeof(struct crash_mem));
+       if (!cmem)
+               return -ENOMEM;
+
+       memset(&cmd, 0, sizeof(struct crash_memmap_data));
+       cmd.params = params;
+
+       /* Add first 640K segment */
+       ei.addr = image->arch.backup_src_start;
+       ei.size = image->arch.backup_src_sz;
+       ei.type = E820_RAM;
+       add_e820_entry(params, &ei);
+
+       /* Add ACPI tables */
+       cmd.type = E820_ACPI;
+       flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
+       walk_iomem_res("ACPI Tables", flags, 0, -1, &cmd,
+                      memmap_entry_callback);
+
+       /* Add ACPI Non-volatile Storage */
+       cmd.type = E820_NVS;
+       walk_iomem_res("ACPI Non-volatile Storage", flags, 0, -1, &cmd,
+                       memmap_entry_callback);
+
+       /* Add crashk_low_res region */
+       if (crashk_low_res.end) {
+               ei.addr = crashk_low_res.start;
+               ei.size = crashk_low_res.end - crashk_low_res.start + 1;
+               ei.type = E820_RAM;
+               add_e820_entry(params, &ei);
+       }
+
+       /* Exclude some ranges from crashk_res and add rest to memmap */
+       ret = memmap_exclude_ranges(image, cmem, crashk_res.start,
+                                               crashk_res.end);
+       if (ret)
+               goto out;
+
+       for (i = 0; i < cmem->nr_ranges; i++) {
+               ei.size = cmem->ranges[i].end - cmem->ranges[i].start + 1;
+
+               /* If entry is less than a page, skip it */
+               if (ei.size < PAGE_SIZE)
+                       continue;
+               ei.addr = cmem->ranges[i].start;
+               ei.type = E820_RAM;
+               add_e820_entry(params, &ei);
+       }
+
+out:
+       vfree(cmem);
+       return ret;
+}
+
+static int determine_backup_region(u64 start, u64 end, void *arg)
+{
+       struct kimage *image = arg;
+
+       image->arch.backup_src_start = start;
+       image->arch.backup_src_sz = end - start + 1;
+
+       /* Expecting only one range for backup region */
+       return 1;
+}
+
+int crash_load_segments(struct kimage *image)
+{
+       unsigned long src_start, src_sz, elf_sz;
+       void *elf_addr;
+       int ret;
+
+       /*
+        * Determine and load a segment for backup area. First 640K RAM
+        * region is backup source
+        */
+
+       ret = walk_system_ram_res(KEXEC_BACKUP_SRC_START, KEXEC_BACKUP_SRC_END,
+                               image, determine_backup_region);
+
+       /* Zero or postive return values are ok */
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       src_start = image->arch.backup_src_start;
+       src_sz = image->arch.backup_src_sz;
+
+       /* Add backup segment. */
+       if (src_sz) {
+               /*
+                * Ideally there is no source for backup segment. This is
+                * copied in purgatory after crash. Just add a zero filled
+                * segment for now to make sure checksum logic works fine.
+                */
+               ret = kexec_add_buffer(image, (char *)&crash_zero_bytes,
+                                      sizeof(crash_zero_bytes), src_sz,
+                                      PAGE_SIZE, 0, -1, 0,
+                                      &image->arch.backup_load_addr);
+               if (ret)
+                       return ret;
+               pr_debug("Loaded backup region at 0x%lx backup_start=0x%lx memsz=0x%lx\n",
+                        image->arch.backup_load_addr, src_start, src_sz);
+       }
+
+       /* Prepare elf headers and add a segment */
+       ret = prepare_elf_headers(image, &elf_addr, &elf_sz);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       image->arch.elf_headers = elf_addr;
+       image->arch.elf_headers_sz = elf_sz;
+
+       ret = kexec_add_buffer(image, (char *)elf_addr, elf_sz, elf_sz,
+                       ELF_CORE_HEADER_ALIGN, 0, -1, 0,
+                       &image->arch.elf_load_addr);
+       if (ret) {
+               vfree((void *)image->arch.elf_headers);
+               return ret;
+       }
+       pr_debug("Loaded ELF headers at 0x%lx bufsz=0x%lx memsz=0x%lx\n",
+                image->arch.elf_load_addr, elf_sz, elf_sz);
+
+       return ret;
+}
+
+#endif /* CONFIG_X86_64 */