arch/x86/kernel/crash.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Architecture specific (i386/x86_64) functions for kexec based crash dumps.
   4  *
   5  * Created by: Hariprasad Nellitheertha (hari@in.ibm.com)
   6  *
   7  * Copyright (C) IBM Corporation, 2004. All rights reserved.
   8  * Copyright (C) Red Hat Inc., 2014. All rights reserved.
   9  * Authors:
  10  *      Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
  11  *
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt)     "kexec: " fmt
  15
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/smp.h>
  19 #include <linux/reboot.h>
  20 #include <linux/kexec.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/elf.h>
  23 #include <linux/elfcore.h>
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/memblock.h>
  28
  29 #include <asm/processor.h>
  30 #include <asm/hardirq.h>
  31 #include <asm/nmi.h>
  32 #include <asm/hw_irq.h>
  33 #include <asm/apic.h>
  34 #include <asm/e820/types.h>
  35 #include <asm/io_apic.h>
  36 #include <asm/hpet.h>
  37 #include <linux/kdebug.h>
  38 #include <asm/cpu.h>
  39 #include <asm/reboot.h>
  40 #include <asm/intel_pt.h>
  41 #include <asm/crash.h>
  42 #include <asm/cmdline.h>
  43
  44 /* Used while preparing memory map entries for second kernel */
  45 struct crash_memmap_data {
  46         struct boot_params *params;
  47         /* Type of memory */
  48         unsigned int type;
  49 };
  50
  51 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
  52
  53 static void kdump_nmi_callback(int cpu, struct pt_regs *regs)
  54 {
  55         crash_save_cpu(regs, cpu);
  56
  57         /*
  58          * Disable Intel PT to stop its logging
  59          */
  60         cpu_emergency_stop_pt();
  61
  62         disable_local_APIC();
  63 }
  64
  65 void kdump_nmi_shootdown_cpus(void)
  66 {
  67         nmi_shootdown_cpus(kdump_nmi_callback);
  68
  69         disable_local_APIC();
  70 }
  71
  72 /* Override the weak function in kernel/panic.c */
  73 void crash_smp_send_stop(void)
  74 {
  75         static int cpus_stopped;
  76
  77         if (cpus_stopped)
  78                 return;
  79
  80         if (smp_ops.crash_stop_other_cpus)
  81                 smp_ops.crash_stop_other_cpus();
  82         else
  83                 smp_send_stop();
  84
  85         cpus_stopped = 1;
  86 }
  87
  88 #else
  89 void crash_smp_send_stop(void)
  90 {
  91         /* There are no cpus to shootdown */
  92 }
  93 #endif
  94
  95 void native_machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
  96 {
  97         /* This function is only called after the system
  98          * has panicked or is otherwise in a critical state.
  99          * The minimum amount of code to allow a kexec'd kernel
 100          * to run successfully needs to happen here.
 101          *
 102          * In practice this means shooting down the other cpus in
 103          * an SMP system.
 104          */
 105         /* The kernel is broken so disable interrupts */
 106         local_irq_disable();
 107
 108         crash_smp_send_stop();
 109
 110         cpu_emergency_disable_virtualization();
 111
 112         /*
 113          * Disable Intel PT to stop its logging
 114          */
 115         cpu_emergency_stop_pt();
 116
 117 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 118         /* Prevent crash_kexec() from deadlocking on ioapic_lock. */
 119         ioapic_zap_locks();
 120         clear_IO_APIC();
 121 #endif
 122         lapic_shutdown();
 123         restore_boot_irq_mode();
 124 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
 125         hpet_disable();
 126 #endif
 127         crash_save_cpu(regs, safe_smp_processor_id());
 128 }
 129
 130 #if defined(CONFIG_KEXEC_FILE) || defined(CONFIG_CRASH_HOTPLUG)
 131 static int get_nr_ram_ranges_callback(struct resource *res, void *arg)
 132 {
 133         unsigned int *nr_ranges = arg;
 134
 135         (*nr_ranges)++;
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /* Gather all the required information to prepare elf headers for ram regions */
 140 static struct crash_mem *fill_up_crash_elf_data(void)
 141 {
 142         unsigned int nr_ranges = 0;
 143         struct crash_mem *cmem;
 144
 145         walk_system_ram_res(0, -1, &nr_ranges, get_nr_ram_ranges_callback);
 146         if (!nr_ranges)
 147                 return NULL;
 148
 149         /*
 150          * Exclusion of crash region and/or crashk_low_res may cause
 151          * another range split. So add extra two slots here.
 152          */
 153         nr_ranges += 2;
 154         cmem = vzalloc(struct_size(cmem, ranges, nr_ranges));
 155         if (!cmem)
 156                 return NULL;
 157
 158         cmem->max_nr_ranges = nr_ranges;
 159         cmem->nr_ranges = 0;
 160
 161         return cmem;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Look for any unwanted ranges between mstart, mend and remove them. This
 166  * might lead to split and split ranges are put in cmem->ranges[] array
 167  */
 168 static int elf_header_exclude_ranges(struct crash_mem *cmem)
 169 {
 170         int ret = 0;
 171
 172         /* Exclude the low 1M because it is always reserved */
 173         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, 0, SZ_1M - 1);
 174         if (ret)
 175                 return ret;
 176
 177         /* Exclude crashkernel region */
 178         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
 179         if (ret)
 180                 return ret;
 181
 182         if (crashk_low_res.end)
 183                 ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_low_res.start,
 184                                               crashk_low_res.end);
 185
 186         return ret;
 187 }
 188
 189 static int prepare_elf64_ram_headers_callback(struct resource *res, void *arg)
 190 {
 191         struct crash_mem *cmem = arg;
 192
 193         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].start = res->start;
 194         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].end = res->end;
 195         cmem->nr_ranges++;
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 /* Prepare elf headers. Return addr and size */
 201 static int prepare_elf_headers(void **addr, unsigned long *sz,
 202                                unsigned long *nr_mem_ranges)
 203 {
 204         struct crash_mem *cmem;
 205         int ret;
 206
 207         cmem = fill_up_crash_elf_data();
 208         if (!cmem)
 209                 return -ENOMEM;
 210
 211         ret = walk_system_ram_res(0, -1, cmem, prepare_elf64_ram_headers_callback);
 212         if (ret)
 213                 goto out;
 214
 215         /* Exclude unwanted mem ranges */
 216         ret = elf_header_exclude_ranges(cmem);
 217         if (ret)
 218                 goto out;
 219
 220         /* Return the computed number of memory ranges, for hotplug usage */
 221         *nr_mem_ranges = cmem->nr_ranges;
 222
 223         /* By default prepare 64bit headers */
 224         ret = crash_prepare_elf64_headers(cmem, IS_ENABLED(CONFIG_X86_64), addr, sz);
 225
 226 out:
 227         vfree(cmem);
 228         return ret;
 229 }
 230 #endif
 231
 232 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
 233 static int add_e820_entry(struct boot_params *params, struct e820_entry *entry)
 234 {
 235         unsigned int nr_e820_entries;
 236
 237         nr_e820_entries = params->e820_entries;
 238         if (nr_e820_entries >= E820_MAX_ENTRIES_ZEROPAGE)
 239                 return 1;
 240
 241         memcpy(&params->e820_table[nr_e820_entries], entry, sizeof(struct e820_entry));
 242         params->e820_entries++;
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static int memmap_entry_callback(struct resource *res, void *arg)
 247 {
 248         struct crash_memmap_data *cmd = arg;
 249         struct boot_params *params = cmd->params;
 250         struct e820_entry ei;
 251
 252         ei.addr = res->start;
 253         ei.size = resource_size(res);
 254         ei.type = cmd->type;
 255         add_e820_entry(params, &ei);
 256
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 static int memmap_exclude_ranges(struct kimage *image, struct crash_mem *cmem,
 261                                  unsigned long long mstart,
 262                                  unsigned long long mend)
 263 {
 264         unsigned long start, end;
 265
 266         cmem->ranges[0].start = mstart;
 267         cmem->ranges[0].end = mend;
 268         cmem->nr_ranges = 1;
 269
 270         /* Exclude elf header region */
 271         start = image->elf_load_addr;
 272         end = start + image->elf_headers_sz - 1;
 273         return crash_exclude_mem_range(cmem, start, end);
 274 }
 275
 276 /* Prepare memory map for crash dump kernel */
 277 int crash_setup_memmap_entries(struct kimage *image, struct boot_params *params)
 278 {
 279         int i, ret = 0;
 280         unsigned long flags;
 281         struct e820_entry ei;
 282         struct crash_memmap_data cmd;
 283         struct crash_mem *cmem;
 284
 285         cmem = vzalloc(struct_size(cmem, ranges, 1));
 286         if (!cmem)
 287                 return -ENOMEM;
 288
 289         memset(&cmd, 0, sizeof(struct crash_memmap_data));
 290         cmd.params = params;
 291
 292         /* Add the low 1M */
 293         cmd.type = E820_TYPE_RAM;
 294         flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 295         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_NONE, flags, 0, (1<<20)-1, &cmd,
 296                             memmap_entry_callback);
 297
 298         /* Add ACPI tables */
 299         cmd.type = E820_TYPE_ACPI;
 300         flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 301         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_TABLES, flags, 0, -1, &cmd,
 302                             memmap_entry_callback);
 303
 304         /* Add ACPI Non-volatile Storage */
 305         cmd.type = E820_TYPE_NVS;
 306         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_NV_STORAGE, flags, 0, -1, &cmd,
 307                             memmap_entry_callback);
 308
 309         /* Add e820 reserved ranges */
 310         cmd.type = E820_TYPE_RESERVED;
 311         flags = IORESOURCE_MEM;
 312         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_RESERVED, flags, 0, -1, &cmd,
 313                             memmap_entry_callback);
 314
 315         /* Add crashk_low_res region */
 316         if (crashk_low_res.end) {
 317                 ei.addr = crashk_low_res.start;
 318                 ei.size = resource_size(&crashk_low_res);
 319                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
 320                 add_e820_entry(params, &ei);
 321         }
 322
 323         /* Exclude some ranges from crashk_res and add rest to memmap */
 324         ret = memmap_exclude_ranges(image, cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
 325         if (ret)
 326                 goto out;
 327
 328         for (i = 0; i < cmem->nr_ranges; i++) {
 329                 ei.size = cmem->ranges[i].end - cmem->ranges[i].start + 1;
 330
 331                 /* If entry is less than a page, skip it */
 332                 if (ei.size < PAGE_SIZE)
 333                         continue;
 334                 ei.addr = cmem->ranges[i].start;
 335                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
 336                 add_e820_entry(params, &ei);
 337         }
 338
 339 out:
 340         vfree(cmem);
 341         return ret;
 342 }
 343
 344 int crash_load_segments(struct kimage *image)
 345 {
 346         int ret;
 347         unsigned long pnum = 0;
 348         struct kexec_buf kbuf = { .image = image, .buf_min = 0,
 349                                   .buf_max = ULONG_MAX, .top_down = false };
 350
 351         /* Prepare elf headers and add a segment */
 352         ret = prepare_elf_headers(&kbuf.buffer, &kbuf.bufsz, &pnum);
 353         if (ret)
 354                 return ret;
 355
 356         image->elf_headers      = kbuf.buffer;
 357         image->elf_headers_sz   = kbuf.bufsz;
 358         kbuf.memsz              = kbuf.bufsz;
 359
 360 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 361         /*
 362          * The elfcorehdr segment size accounts for VMCOREINFO, kernel_map,
 363          * maximum CPUs and maximum memory ranges.
 364          */
 365         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
 366                 pnum = 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT + CONFIG_CRASH_MAX_MEMORY_RANGES;
 367         else
 368                 pnum += 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT;
 369
 370         if (pnum < (unsigned long)PN_XNUM) {
 371                 kbuf.memsz = pnum * sizeof(Elf64_Phdr);
 372                 kbuf.memsz += sizeof(Elf64_Ehdr);
 373
 374                 image->elfcorehdr_index = image->nr_segments;
 375
 376                 /* Mark as usable to crash kernel, else crash kernel fails on boot */
 377                 image->elf_headers_sz = kbuf.memsz;
 378         } else {
 379                 pr_err("number of Phdrs %lu exceeds max\n", pnum);
 380         }
 381 #endif
 382
 383         kbuf.buf_align = ELF_CORE_HEADER_ALIGN;
 384         kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
 385         ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
 386         if (ret)
 387                 return ret;
 388         image->elf_load_addr = kbuf.mem;
 389         kexec_dprintk("Loaded ELF headers at 0x%lx bufsz=0x%lx memsz=0x%lx\n",
 390                       image->elf_load_addr, kbuf.bufsz, kbuf.memsz);
 391
 392         return ret;
 393 }
 394 #endif /* CONFIG_KEXEC_FILE */
 395
 396 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 397
 398 #undef pr_fmt
 399 #define pr_fmt(fmt) "crash hp: " fmt
 400
 401 /* These functions provide the value for the sysfs crash_hotplug nodes */
 402 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 403 int arch_crash_hotplug_cpu_support(void)
 404 {
 405         return crash_check_update_elfcorehdr();
 406 }
 407 #endif
 408
 409 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 410 int arch_crash_hotplug_memory_support(void)
 411 {
 412         return crash_check_update_elfcorehdr();
 413 }
 414 #endif
 415
 416 unsigned int arch_crash_get_elfcorehdr_size(void)
 417 {
 418         unsigned int sz;
 419
 420         /* kernel_map, VMCOREINFO and maximum CPUs */
 421         sz = 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT;
 422         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
 423                 sz += CONFIG_CRASH_MAX_MEMORY_RANGES;
 424         sz *= sizeof(Elf64_Phdr);
 425         return sz;
 426 }
 427
 428 /**
 429  * arch_crash_handle_hotplug_event() - Handle hotplug elfcorehdr changes
 430  * @image: a pointer to kexec_crash_image
 431  *
 432  * Prepare the new elfcorehdr and replace the existing elfcorehdr.
 433  */
 434 void arch_crash_handle_hotplug_event(struct kimage *image)
 435 {
 436         void *elfbuf = NULL, *old_elfcorehdr;
 437         unsigned long nr_mem_ranges;
 438         unsigned long mem, memsz;
 439         unsigned long elfsz = 0;
 440
 441         /*
 442          * As crash_prepare_elf64_headers() has already described all
 443          * possible CPUs, there is no need to update the elfcorehdr
 444          * for additional CPU changes.
 445          */
 446         if ((image->file_mode || image->elfcorehdr_updated) &&
 447                 ((image->hp_action == KEXEC_CRASH_HP_ADD_CPU) ||
 448                 (image->hp_action == KEXEC_CRASH_HP_REMOVE_CPU)))
 449                 return;
 450
 451         /*
 452          * Create the new elfcorehdr reflecting the changes to CPU and/or
 453          * memory resources.
 454          */
 455         if (prepare_elf_headers(&elfbuf, &elfsz, &nr_mem_ranges)) {
 456                 pr_err("unable to create new elfcorehdr");
 457                 goto out;
 458         }
 459
 460         /*
 461          * Obtain address and size of the elfcorehdr segment, and
 462          * check it against the new elfcorehdr buffer.
 463          */
 464         mem = image->segment[image->elfcorehdr_index].mem;
 465         memsz = image->segment[image->elfcorehdr_index].memsz;
 466         if (elfsz > memsz) {
 467                 pr_err("update elfcorehdr elfsz %lu > memsz %lu",
 468                         elfsz, memsz);
 469                 goto out;
 470         }
 471
 472         /*
 473          * Copy new elfcorehdr over the old elfcorehdr at destination.
 474          */
 475         old_elfcorehdr = kmap_local_page(pfn_to_page(mem >> PAGE_SHIFT));
 476         if (!old_elfcorehdr) {
 477                 pr_err("mapping elfcorehdr segment failed\n");
 478                 goto out;
 479         }
 480
 481         /*
 482          * Temporarily invalidate the crash image while the
 483          * elfcorehdr is updated.
 484          */
 485         xchg(&kexec_crash_image, NULL);
 486         memcpy_flushcache(old_elfcorehdr, elfbuf, elfsz);
 487         xchg(&kexec_crash_image, image);
 488         kunmap_local(old_elfcorehdr);
 489         pr_debug("updated elfcorehdr\n");
 490
 491 out:
 492         vfree(elfbuf);
 493 }
 494 #endif