kernel/kexec_core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * kexec.c - kexec system call core code.
   4  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
   8
   9 #include <linux/btf.h>
  10 #include <linux/capability.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/fs.h>
  15 #include <linux/kexec.h>
  16 #include <linux/mutex.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/highmem.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/reboot.h>
  21 #include <linux/ioport.h>
  22 #include <linux/hardirq.h>
  23 #include <linux/elf.h>
  24 #include <linux/elfcore.h>
  25 #include <linux/utsname.h>
  26 #include <linux/numa.h>
  27 #include <linux/suspend.h>
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/freezer.h>
  30 #include <linux/panic_notifier.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/objtool.h>
  42 #include <linux/kmsg_dump.h>
  43
  44 #include <asm/page.h>
  45 #include <asm/sections.h>
  46
  47 #include <crypto/hash.h>
  48 #include "kexec_internal.h"
  49
  50 atomic_t __kexec_lock = ATOMIC_INIT(0);
  51
  52 /* Flag to indicate we are going to kexec a new kernel */
  53 bool kexec_in_progress = false;
  54
  55 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
  56 {
  57         /*
  58          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
  59          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
  60          * notifiers in panic().
  61          */
  62         if (crash_kexec_post_notifiers)
  63                 return 0;
  64         /*
  65          * There are 4 panic() calls in make_task_dead() path, each of which
  66          * corresponds to each of these 4 conditions.
  67          */
  68         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
  69                 return 1;
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 int kexec_crash_loaded(void)
  74 {
  75         return !!kexec_crash_image;
  76 }
  77 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
  78
  79 /*
  80  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
  81  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
  82  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
  83  * others it is still a simple predictable page table to setup.
  84  *
  85  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
  86  * resting place.  This means I can only support memory whose
  87  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
  88  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
  89  * If the assembly stub has more restrictive requirements
  90  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
  91  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
  92  *
  93  * The code for the transition from the current kernel to the
  94  * new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
  95  * is given by KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE.  In the best case only a single
  96  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
  97  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
  98  * virtual to physical addresses it must live in the range
  99  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
 100  * modifiable.
 101  *
 102  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
 103  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
 104  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
 105  * structure is not used in the context of the current OS, it must
 106  * be self-contained.
 107  *
 108  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
 109  * destination page in its final resting place (if it happens
 110  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
 111  * physical address space, and most of RAM can be used.
 112  *
 113  * Future directions include:
 114  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
 115  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
 116  *    reliable.
 117  */
 118
 119 /*
 120  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
 121  * allocating pages whose destination address we do not care about.
 122  */
 123 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
 124 #define PAGE_COUNT(x) (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
 125
 126 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 127                                        gfp_t gfp_mask,
 128                                        unsigned long dest);
 129
 130 int sanity_check_segment_list(struct kimage *image)
 131 {
 132         int i;
 133         unsigned long nr_segments = image->nr_segments;
 134         unsigned long total_pages = 0;
 135         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
 136
 137         /*
 138          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
 139          * responsible for making certain we don't attempt to load
 140          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
 141          * just verifies it is an address we can use.
 142          *
 143          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
 144          * the destination addresses are page aligned.  Too many
 145          * special cases crop of when we don't do this.  The most
 146          * insidious is getting overlapping destination addresses
 147          * simply because addresses are changed to page size
 148          * granularity.
 149          */
 150         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 151                 unsigned long mstart, mend;
 152
 153                 mstart = image->segment[i].mem;
 154                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 155                 if (mstart > mend)
 156                         return -EADDRNOTAVAIL;
 157                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
 158                         return -EADDRNOTAVAIL;
 159                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
 160                         return -EADDRNOTAVAIL;
 161         }
 162
 163         /* Verify our destination addresses do not overlap.
 164          * If we alloed overlapping destination addresses
 165          * through very weird things can happen with no
 166          * easy explanation as one segment stops on another.
 167          */
 168         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 169                 unsigned long mstart, mend;
 170                 unsigned long j;
 171
 172                 mstart = image->segment[i].mem;
 173                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 174                 for (j = 0; j < i; j++) {
 175                         unsigned long pstart, pend;
 176
 177                         pstart = image->segment[j].mem;
 178                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
 179                         /* Do the segments overlap ? */
 180                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
 181                                 return -EINVAL;
 182                 }
 183         }
 184
 185         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
 186          * our memory sizes.  This should always be the case,
 187          * and it is easier to check up front than to be surprised
 188          * later on.
 189          */
 190         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 191                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
 192                         return -EINVAL;
 193         }
 194
 195         /*
 196          * Verify that no more than half of memory will be consumed. If the
 197          * request from userspace is too large, a large amount of time will be
 198          * wasted allocating pages, which can cause a soft lockup.
 199          */
 200         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 201                 if (PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz) > nr_pages / 2)
 202                         return -EINVAL;
 203
 204                 total_pages += PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz);
 205         }
 206
 207         if (total_pages > nr_pages / 2)
 208                 return -EINVAL;
 209
 210         /*
 211          * Verify we have good destination addresses.  Normally
 212          * the caller is responsible for making certain we don't
 213          * attempt to load the new image into invalid or reserved
 214          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
 215          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
 216          * are in the reserved area otherwise preloading the
 217          * kernel could corrupt things.
 218          */
 219
 220         if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
 221                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 222                         unsigned long mstart, mend;
 223
 224                         mstart = image->segment[i].mem;
 225                         mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 226                         /* Ensure we are within the crash kernel limits */
 227                         if ((mstart < phys_to_boot_phys(crashk_res.start)) ||
 228                             (mend > phys_to_boot_phys(crashk_res.end)))
 229                                 return -EADDRNOTAVAIL;
 230                 }
 231         }
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 struct kimage *do_kimage_alloc_init(void)
 237 {
 238         struct kimage *image;
 239
 240         /* Allocate a controlling structure */
 241         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
 242         if (!image)
 243                 return NULL;
 244
 245         image->head = 0;
 246         image->entry = &image->head;
 247         image->last_entry = &image->head;
 248         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
 249         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
 250
 251         /* Initialize the list of control pages */
 252         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
 253
 254         /* Initialize the list of destination pages */
 255         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
 256
 257         /* Initialize the list of unusable pages */
 258         INIT_LIST_HEAD(&image->unusable_pages);
 259
 260 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 261         image->hp_action = KEXEC_CRASH_HP_NONE;
 262         image->elfcorehdr_index = -1;
 263         image->elfcorehdr_updated = false;
 264 #endif
 265
 266         return image;
 267 }
 268
 269 int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
 270                                         unsigned long start,
 271                                         unsigned long end)
 272 {
 273         unsigned long i;
 274
 275         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 276                 unsigned long mstart, mend;
 277
 278                 mstart = image->segment[i].mem;
 279                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
 280                 if ((end > mstart) && (start < mend))
 281                         return 1;
 282         }
 283
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 288 {
 289         struct page *pages;
 290
 291         if (fatal_signal_pending(current))
 292                 return NULL;
 293         pages = alloc_pages(gfp_mask & ~__GFP_ZERO, order);
 294         if (pages) {
 295                 unsigned int count, i;
 296
 297                 pages->mapping = NULL;
 298                 set_page_private(pages, order);
 299                 count = 1 << order;
 300                 for (i = 0; i < count; i++)
 301                         SetPageReserved(pages + i);
 302
 303                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), count,
 304                                             gfp_mask);
 305
 306                 if (gfp_mask & __GFP_ZERO)
 307                         for (i = 0; i < count; i++)
 308                                 clear_highpage(pages + i);
 309         }
 310
 311         return pages;
 312 }
 313
 314 static void kimage_free_pages(struct page *page)
 315 {
 316         unsigned int order, count, i;
 317
 318         order = page_private(page);
 319         count = 1 << order;
 320
 321         arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), count);
 322
 323         for (i = 0; i < count; i++)
 324                 ClearPageReserved(page + i);
 325         __free_pages(page, order);
 326 }
 327
 328 void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
 329 {
 330         struct page *page, *next;
 331
 332         list_for_each_entry_safe(page, next, list, lru) {
 333                 list_del(&page->lru);
 334                 kimage_free_pages(page);
 335         }
 336 }
 337
 338 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
 339                                                         unsigned int order)
 340 {
 341         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 342          * that are needed while we copy the rest of the pages
 343          * to their final resting place.  As such they must
 344          * not conflict with either the destination addresses
 345          * or memory the kernel is already using.
 346          *
 347          * The only case where we really need more than one of
 348          * these are for architectures where we cannot disable
 349          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 350          * page table for all of the memory.
 351          *
 352          * At worst this runs in O(N) of the image size.
 353          */
 354         struct list_head extra_pages;
 355         struct page *pages;
 356         unsigned int count;
 357
 358         count = 1 << order;
 359         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
 360
 361         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
 362          * is a destination page.
 363          */
 364         do {
 365                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
 366
 367                 pages = kimage_alloc_pages(KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP, order);
 368                 if (!pages)
 369                         break;
 370                 pfn   = page_to_boot_pfn(pages);
 371                 epfn  = pfn + count;
 372                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
 373                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
 374                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
 375                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
 376                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
 377                         pages = NULL;
 378                 }
 379         } while (!pages);
 380
 381         if (pages) {
 382                 /* Remember the allocated page... */
 383                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
 384
 385                 /* Because the page is already in it's destination
 386                  * location we will never allocate another page at
 387                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
 388                  * will not return it (again) and we don't need
 389                  * to give it an entry in image->segment[].
 390                  */
 391         }
 392         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
 393          *
 394          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
 395          * page allocations, and add everything to image->dest_pages.
 396          *
 397          * For now it is simpler to just free the pages.
 398          */
 399         kimage_free_page_list(&extra_pages);
 400
 401         return pages;
 402 }
 403
 404 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
 405                                                       unsigned int order)
 406 {
 407         /* Control pages are special, they are the intermediaries
 408          * that are needed while we copy the rest of the pages
 409          * to their final resting place.  As such they must
 410          * not conflict with either the destination addresses
 411          * or memory the kernel is already using.
 412          *
 413          * Control pages are also the only pags we must allocate
 414          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
 415          * are specified by the segments and we just memcpy
 416          * into them directly.
 417          *
 418          * The only case where we really need more than one of
 419          * these are for architectures where we cannot disable
 420          * the MMU and must instead generate an identity mapped
 421          * page table for all of the memory.
 422          *
 423          * Given the low demand this implements a very simple
 424          * allocator that finds the first hole of the appropriate
 425          * size in the reserved memory region, and allocates all
 426          * of the memory up to and including the hole.
 427          */
 428         unsigned long hole_start, hole_end, size;
 429         struct page *pages;
 430
 431         pages = NULL;
 432         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
 433         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
 434         hole_end   = hole_start + size - 1;
 435         while (hole_end <= crashk_res.end) {
 436                 unsigned long i;
 437
 438                 cond_resched();
 439
 440                 if (hole_end > KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
 441                         break;
 442                 /* See if I overlap any of the segments */
 443                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 444                         unsigned long mstart, mend;
 445
 446                         mstart = image->segment[i].mem;
 447                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 448                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
 449                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
 450                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
 451                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
 452                                 break;
 453                         }
 454                 }
 455                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
 456                 if (i == image->nr_segments) {
 457                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
 458                         image->control_page = hole_end;
 459                         break;
 460                 }
 461         }
 462
 463         /* Ensure that these pages are decrypted if SME is enabled. */
 464         if (pages)
 465                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), 1 << order, 0);
 466
 467         return pages;
 468 }
 469
 470
 471 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
 472                                          unsigned int order)
 473 {
 474         struct page *pages = NULL;
 475
 476         switch (image->type) {
 477         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 478                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
 479                 break;
 480         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 481                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
 482                 break;
 483         }
 484
 485         return pages;
 486 }
 487
 488 int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image)
 489 {
 490         struct page *vmcoreinfo_page;
 491         void *safecopy;
 492
 493         if (image->type != KEXEC_TYPE_CRASH)
 494                 return 0;
 495
 496         /*
 497          * For kdump, allocate one vmcoreinfo safe copy from the
 498          * crash memory. as we have arch_kexec_protect_crashkres()
 499          * after kexec syscall, we naturally protect it from write
 500          * (even read) access under kernel direct mapping. But on
 501          * the other hand, we still need to operate it when crash
 502          * happens to generate vmcoreinfo note, hereby we rely on
 503          * vmap for this purpose.
 504          */
 505         vmcoreinfo_page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
 506         if (!vmcoreinfo_page) {
 507                 pr_warn("Could not allocate vmcoreinfo buffer\n");
 508                 return -ENOMEM;
 509         }
 510         safecopy = vmap(&vmcoreinfo_page, 1, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 511         if (!safecopy) {
 512                 pr_warn("Could not vmap vmcoreinfo buffer\n");
 513                 return -ENOMEM;
 514         }
 515
 516         image->vmcoreinfo_data_copy = safecopy;
 517         crash_update_vmcoreinfo_safecopy(safecopy);
 518
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
 523 {
 524         if (*image->entry != 0)
 525                 image->entry++;
 526
 527         if (image->entry == image->last_entry) {
 528                 kimage_entry_t *ind_page;
 529                 struct page *page;
 530
 531                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
 532                 if (!page)
 533                         return -ENOMEM;
 534
 535                 ind_page = page_address(page);
 536                 *image->entry = virt_to_boot_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
 537                 image->entry = ind_page;
 538                 image->last_entry = ind_page +
 539                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
 540         }
 541         *image->entry = entry;
 542         image->entry++;
 543         *image->entry = 0;
 544
 545         return 0;
 546 }
 547
 548 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
 549                                    unsigned long destination)
 550 {
 551         destination &= PAGE_MASK;
 552
 553         return kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
 554 }
 555
 556
 557 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
 558 {
 559         page &= PAGE_MASK;
 560
 561         return kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
 562 }
 563
 564
 565 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
 566 {
 567         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
 568         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
 569
 570         /* Walk through and free any unusable pages I have cached */
 571         kimage_free_page_list(&image->unusable_pages);
 572
 573 }
 574
 575 void kimage_terminate(struct kimage *image)
 576 {
 577         if (*image->entry != 0)
 578                 image->entry++;
 579
 580         *image->entry = IND_DONE;
 581 }
 582
 583 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
 584         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
 585                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION) ? \
 586                         boot_phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)) : ptr + 1)
 587
 588 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
 589 {
 590         struct page *page;
 591
 592         page = boot_pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
 593         kimage_free_pages(page);
 594 }
 595
 596 void kimage_free(struct kimage *image)
 597 {
 598         kimage_entry_t *ptr, entry;
 599         kimage_entry_t ind = 0;
 600
 601         if (!image)
 602                 return;
 603
 604         if (image->vmcoreinfo_data_copy) {
 605                 crash_update_vmcoreinfo_safecopy(NULL);
 606                 vunmap(image->vmcoreinfo_data_copy);
 607         }
 608
 609         kimage_free_extra_pages(image);
 610         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 611                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
 612                         /* Free the previous indirection page */
 613                         if (ind & IND_INDIRECTION)
 614                                 kimage_free_entry(ind);
 615                         /* Save this indirection page until we are
 616                          * done with it.
 617                          */
 618                         ind = entry;
 619                 } else if (entry & IND_SOURCE)
 620                         kimage_free_entry(entry);
 621         }
 622         /* Free the final indirection page */
 623         if (ind & IND_INDIRECTION)
 624                 kimage_free_entry(ind);
 625
 626         /* Handle any machine specific cleanup */
 627         machine_kexec_cleanup(image);
 628
 629         /* Free the kexec control pages... */
 630         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
 631
 632         /*
 633          * Free up any temporary buffers allocated. This might hit if
 634          * error occurred much later after buffer allocation.
 635          */
 636         if (image->file_mode)
 637                 kimage_file_post_load_cleanup(image);
 638
 639         kfree(image);
 640 }
 641
 642 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
 643                                         unsigned long page)
 644 {
 645         kimage_entry_t *ptr, entry;
 646         unsigned long destination = 0;
 647
 648         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 649                 if (entry & IND_DESTINATION)
 650                         destination = entry & PAGE_MASK;
 651                 else if (entry & IND_SOURCE) {
 652                         if (page == destination)
 653                                 return ptr;
 654                         destination += PAGE_SIZE;
 655                 }
 656         }
 657
 658         return NULL;
 659 }
 660
 661 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 662                                         gfp_t gfp_mask,
 663                                         unsigned long destination)
 664 {
 665         /*
 666          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
 667          * is not copied to its destination page before the data on
 668          * the destination page is no longer useful.
 669          *
 670          * To do this we maintain the invariant that a source page is
 671          * either its own destination page, or it is not a
 672          * destination page at all.
 673          *
 674          * That is slightly stronger than required, but the proof
 675          * that no problems will not occur is trivial, and the
 676          * implementation is simply to verify.
 677          *
 678          * When allocating all pages normally this algorithm will run
 679          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
 680          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
 681          * be fixed.
 682          */
 683         struct page *page;
 684         unsigned long addr;
 685
 686         /*
 687          * Walk through the list of destination pages, and see if I
 688          * have a match.
 689          */
 690         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
 691                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 692                 if (addr == destination) {
 693                         list_del(&page->lru);
 694                         return page;
 695                 }
 696         }
 697         page = NULL;
 698         while (1) {
 699                 kimage_entry_t *old;
 700
 701                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
 702                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
 703                 if (!page)
 704                         return NULL;
 705                 /* If the page cannot be used file it away */
 706                 if (page_to_boot_pfn(page) >
 707                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
 708                         list_add(&page->lru, &image->unusable_pages);
 709                         continue;
 710                 }
 711                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 712
 713                 /* If it is the destination page we want use it */
 714                 if (addr == destination)
 715                         break;
 716
 717                 /* If the page is not a destination page use it */
 718                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
 719                                                   addr + PAGE_SIZE))
 720                         break;
 721
 722                 /*
 723                  * I know that the page is someones destination page.
 724                  * See if there is already a source page for this
 725                  * destination page.  And if so swap the source pages.
 726                  */
 727                 old = kimage_dst_used(image, addr);
 728                 if (old) {
 729                         /* If so move it */
 730                         unsigned long old_addr;
 731                         struct page *old_page;
 732
 733                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
 734                         old_page = boot_pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
 735                         copy_highpage(page, old_page);
 736                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
 737
 738                         /* The old page I have found cannot be a
 739                          * destination page, so return it if it's
 740                          * gfp_flags honor the ones passed in.
 741                          */
 742                         if (!(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) &&
 743                             PageHighMem(old_page)) {
 744                                 kimage_free_pages(old_page);
 745                                 continue;
 746                         }
 747                         page = old_page;
 748                         break;
 749                 }
 750                 /* Place the page on the destination list, to be used later */
 751                 list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
 752         }
 753
 754         return page;
 755 }
 756
 757 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
 758                                          struct kexec_segment *segment)
 759 {
 760         unsigned long maddr;
 761         size_t ubytes, mbytes;
 762         int result;
 763         unsigned char __user *buf = NULL;
 764         unsigned char *kbuf = NULL;
 765
 766         if (image->file_mode)
 767                 kbuf = segment->kbuf;
 768         else
 769                 buf = segment->buf;
 770         ubytes = segment->bufsz;
 771         mbytes = segment->memsz;
 772         maddr = segment->mem;
 773
 774         result = kimage_set_destination(image, maddr);
 775         if (result < 0)
 776                 goto out;
 777
 778         while (mbytes) {
 779                 struct page *page;
 780                 char *ptr;
 781                 size_t uchunk, mchunk;
 782
 783                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
 784                 if (!page) {
 785                         result  = -ENOMEM;
 786                         goto out;
 787                 }
 788                 result = kimage_add_page(image, page_to_boot_pfn(page)
 789                                                                 << PAGE_SHIFT);
 790                 if (result < 0)
 791                         goto out;
 792
 793                 ptr = kmap_local_page(page);
 794                 /* Start with a clear page */
 795                 clear_page(ptr);
 796                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 797                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 798                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 799                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 800
 801                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 802                 if (image->file_mode)
 803                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 804                 else
 805                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 806                 kunmap_local(ptr);
 807                 if (result) {
 808                         result = -EFAULT;
 809                         goto out;
 810                 }
 811                 ubytes -= uchunk;
 812                 maddr  += mchunk;
 813                 if (image->file_mode)
 814                         kbuf += mchunk;
 815                 else
 816                         buf += mchunk;
 817                 mbytes -= mchunk;
 818
 819                 cond_resched();
 820         }
 821 out:
 822         return result;
 823 }
 824
 825 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
 826                                         struct kexec_segment *segment)
 827 {
 828         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
 829          * user space to it's destination.
 830          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
 831          */
 832         unsigned long maddr;
 833         size_t ubytes, mbytes;
 834         int result;
 835         unsigned char __user *buf = NULL;
 836         unsigned char *kbuf = NULL;
 837
 838         result = 0;
 839         if (image->file_mode)
 840                 kbuf = segment->kbuf;
 841         else
 842                 buf = segment->buf;
 843         ubytes = segment->bufsz;
 844         mbytes = segment->memsz;
 845         maddr = segment->mem;
 846         while (mbytes) {
 847                 struct page *page;
 848                 char *ptr;
 849                 size_t uchunk, mchunk;
 850
 851                 page = boot_pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
 852                 if (!page) {
 853                         result  = -ENOMEM;
 854                         goto out;
 855                 }
 856                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(page), 1, 0);
 857                 ptr = kmap_local_page(page);
 858                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 859                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 860                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 861                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 862                 if (mchunk > uchunk) {
 863                         /* Zero the trailing part of the page */
 864                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
 865                 }
 866
 867                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 868                 if (image->file_mode)
 869                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 870                 else
 871                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 872                 kexec_flush_icache_page(page);
 873                 kunmap_local(ptr);
 874                 arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), 1);
 875                 if (result) {
 876                         result = -EFAULT;
 877                         goto out;
 878                 }
 879                 ubytes -= uchunk;
 880                 maddr  += mchunk;
 881                 if (image->file_mode)
 882                         kbuf += mchunk;
 883                 else
 884                         buf += mchunk;
 885                 mbytes -= mchunk;
 886
 887                 cond_resched();
 888         }
 889 out:
 890         return result;
 891 }
 892
 893 int kimage_load_segment(struct kimage *image,
 894                                 struct kexec_segment *segment)
 895 {
 896         int result = -ENOMEM;
 897
 898         switch (image->type) {
 899         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 900                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
 901                 break;
 902         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 903                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
 904                 break;
 905         }
 906
 907         return result;
 908 }
 909
 910 struct kexec_load_limit {
 911         /* Mutex protects the limit count. */
 912         struct mutex mutex;
 913         int limit;
 914 };
 915
 916 static struct kexec_load_limit load_limit_reboot = {
 917         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_reboot.mutex),
 918         .limit = -1,
 919 };
 920
 921 static struct kexec_load_limit load_limit_panic = {
 922         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_panic.mutex),
 923         .limit = -1,
 924 };
 925
 926 struct kimage *kexec_image;
 927 struct kimage *kexec_crash_image;
 928 static int kexec_load_disabled;
 929
 930 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 931 static int kexec_limit_handler(struct ctl_table *table, int write,
 932                                void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 933 {
 934         struct kexec_load_limit *limit = table->data;
 935         int val;
 936         struct ctl_table tmp = {
 937                 .data = &val,
 938                 .maxlen = sizeof(val),
 939                 .mode = table->mode,
 940         };
 941         int ret;
 942
 943         if (write) {
 944                 ret = proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
 945                 if (ret)
 946                         return ret;
 947
 948                 if (val < 0)
 949                         return -EINVAL;
 950
 951                 mutex_lock(&limit->mutex);
 952                 if (limit->limit != -1 && val >= limit->limit)
 953                         ret = -EINVAL;
 954                 else
 955                         limit->limit = val;
 956                 mutex_unlock(&limit->mutex);
 957
 958                 return ret;
 959         }
 960
 961         mutex_lock(&limit->mutex);
 962         val = limit->limit;
 963         mutex_unlock(&limit->mutex);
 964
 965         return proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
 966 }
 967
 968 static struct ctl_table kexec_core_sysctls[] = {
 969         {
 970                 .procname       = "kexec_load_disabled",
 971                 .data           = &kexec_load_disabled,
 972                 .maxlen         = sizeof(int),
 973                 .mode           = 0644,
 974                 /* only handle a transition from default "0" to "1" */
 975                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
 976                 .extra1         = SYSCTL_ONE,
 977                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
 978         },
 979         {
 980                 .procname       = "kexec_load_limit_panic",
 981                 .data           = &load_limit_panic,
 982                 .mode           = 0644,
 983                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
 984         },
 985         {
 986                 .procname       = "kexec_load_limit_reboot",
 987                 .data           = &load_limit_reboot,
 988                 .mode           = 0644,
 989                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
 990         },
 991         { }
 992 };
 993
 994 static int __init kexec_core_sysctl_init(void)
 995 {
 996         register_sysctl_init("kernel", kexec_core_sysctls);
 997         return 0;
 998 }
 999 late_initcall(kexec_core_sysctl_init);
1000 #endif
1001
1002 bool kexec_load_permitted(int kexec_image_type)
1003 {
1004         struct kexec_load_limit *limit;
1005
1006         /*
1007          * Only the superuser can use the kexec syscall and if it has not
1008          * been disabled.
1009          */
1010         if (!capable(CAP_SYS_BOOT) || kexec_load_disabled)
1011                 return false;
1012
1013         /* Check limit counter and decrease it.*/
1014         limit = (kexec_image_type == KEXEC_TYPE_CRASH) ?
1015                 &load_limit_panic : &load_limit_reboot;
1016         mutex_lock(&limit->mutex);
1017         if (!limit->limit) {
1018                 mutex_unlock(&limit->mutex);
1019                 return false;
1020         }
1021         if (limit->limit != -1)
1022                 limit->limit--;
1023         mutex_unlock(&limit->mutex);
1024
1025         return true;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
1030  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
1031  * which processes crash_kexec routines.
1032  */
1033 void __noclone __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1034 {
1035         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1036          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1037          * we are using after a panic on a different cpu.
1038          *
1039          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1040          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1041          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1042          */
1043         if (kexec_trylock()) {
1044                 if (kexec_crash_image) {
1045                         struct pt_regs fixed_regs;
1046
1047                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
1048                         crash_save_vmcoreinfo();
1049                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
1050                         machine_kexec(kexec_crash_image);
1051                 }
1052                 kexec_unlock();
1053         }
1054 }
1055 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__crash_kexec);
1056
1057 __bpf_kfunc void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1058 {
1059         int old_cpu, this_cpu;
1060
1061         /*
1062          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
1063          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
1064          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
1065          */
1066         this_cpu = raw_smp_processor_id();
1067         old_cpu = atomic_cmpxchg(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID, this_cpu);
1068         if (old_cpu == PANIC_CPU_INVALID) {
1069                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
1070                 __crash_kexec(regs);
1071
1072                 /*
1073                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
1074                  * call.
1075                  */
1076                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
1077         }
1078 }
1079
1080 static inline resource_size_t crash_resource_size(const struct resource *res)
1081 {
1082         return !res->end ? 0 : resource_size(res);
1083 }
1084
1085 ssize_t crash_get_memory_size(void)
1086 {
1087         ssize_t size = 0;
1088
1089         if (!kexec_trylock())
1090                 return -EBUSY;
1091
1092         size += crash_resource_size(&crashk_res);
1093         size += crash_resource_size(&crashk_low_res);
1094
1095         kexec_unlock();
1096         return size;
1097 }
1098
1099 static int __crash_shrink_memory(struct resource *old_res,
1100                                  unsigned long new_size)
1101 {
1102         struct resource *ram_res;
1103
1104         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
1105         if (!ram_res)
1106                 return -ENOMEM;
1107
1108         ram_res->start = old_res->start + new_size;
1109         ram_res->end   = old_res->end;
1110         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
1111         ram_res->name  = "System RAM";
1112
1113         if (!new_size) {
1114                 release_resource(old_res);
1115                 old_res->start = 0;
1116                 old_res->end   = 0;
1117         } else {
1118                 crashk_res.end = ram_res->start - 1;
1119         }
1120
1121         crash_free_reserved_phys_range(ram_res->start, ram_res->end);
1122         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
1123
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
1128 {
1129         int ret = 0;
1130         unsigned long old_size, low_size;
1131
1132         if (!kexec_trylock())
1133                 return -EBUSY;
1134
1135         if (kexec_crash_image) {
1136                 ret = -ENOENT;
1137                 goto unlock;
1138         }
1139
1140         low_size = crash_resource_size(&crashk_low_res);
1141         old_size = crash_resource_size(&crashk_res) + low_size;
1142         new_size = roundup(new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1143         if (new_size >= old_size) {
1144                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
1145                 goto unlock;
1146         }
1147
1148         /*
1149          * (low_size > new_size) implies that low_size is greater than zero.
1150          * This also means that if low_size is zero, the else branch is taken.
1151          *
1152          * If low_size is greater than 0, (low_size > new_size) indicates that
1153          * crashk_low_res also needs to be shrunken. Otherwise, only crashk_res
1154          * needs to be shrunken.
1155          */
1156         if (low_size > new_size) {
1157                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, 0);
1158                 if (ret)
1159                         goto unlock;
1160
1161                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_low_res, new_size);
1162         } else {
1163                 ret = __crash_shrink_memory(&crashk_res, new_size - low_size);
1164         }
1165
1166         /* Swap crashk_res and crashk_low_res if needed */
1167         if (!crashk_res.end && crashk_low_res.end) {
1168                 crashk_res.start = crashk_low_res.start;
1169                 crashk_res.end   = crashk_low_res.end;
1170                 release_resource(&crashk_low_res);
1171                 crashk_low_res.start = 0;
1172                 crashk_low_res.end   = 0;
1173                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
1174         }
1175
1176 unlock:
1177         kexec_unlock();
1178         return ret;
1179 }
1180
1181 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1182 {
1183         struct elf_prstatus prstatus;
1184         u32 *buf;
1185
1186         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
1187                 return;
1188
1189         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1190          * I need a well defined structure format
1191          * for the data I pass, and I need tags
1192          * on the data to indicate what information I have
1193          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1194          * all of that, so there is no need to invent something new.
1195          */
1196         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1197         if (!buf)
1198                 return;
1199         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1200         prstatus.common.pr_pid = current->pid;
1201         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1202         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1203                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1204         final_note(buf);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Move into place and start executing a preloaded standalone
1209  * executable.  If nothing was preloaded return an error.
1210  */
1211 int kernel_kexec(void)
1212 {
1213         int error = 0;
1214
1215         if (!kexec_trylock())
1216                 return -EBUSY;
1217         if (!kexec_image) {
1218                 error = -EINVAL;
1219                 goto Unlock;
1220         }
1221
1222 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1223         if (kexec_image->preserve_context) {
1224                 pm_prepare_console();
1225                 error = freeze_processes();
1226                 if (error) {
1227                         error = -EBUSY;
1228                         goto Restore_console;
1229                 }
1230                 suspend_console();
1231                 error = dpm_suspend_start(PMSG_FREEZE);
1232                 if (error)
1233                         goto Resume_console;
1234                 /* At this point, dpm_suspend_start() has been called,
1235                  * but *not* dpm_suspend_end(). We *must* call
1236                  * dpm_suspend_end() now.  Otherwise, drivers for
1237                  * some devices (e.g. interrupt controllers) become
1238                  * desynchronized with the actual state of the
1239                  * hardware at resume time, and evil weirdness ensues.
1240                  */
1241                 error = dpm_suspend_end(PMSG_FREEZE);
1242                 if (error)
1243                         goto Resume_devices;
1244                 error = suspend_disable_secondary_cpus();
1245                 if (error)
1246                         goto Enable_cpus;
1247                 local_irq_disable();
1248                 error = syscore_suspend();
1249                 if (error)
1250                         goto Enable_irqs;
1251         } else
1252 #endif
1253         {
1254                 kexec_in_progress = true;
1255                 kernel_restart_prepare("kexec reboot");
1256                 migrate_to_reboot_cpu();
1257
1258                 /*
1259                  * migrate_to_reboot_cpu() disables CPU hotplug assuming that
1260                  * no further code needs to use CPU hotplug (which is true in
1261                  * the reboot case). However, the kexec path depends on using
1262                  * CPU hotplug again; so re-enable it here.
1263                  */
1264                 cpu_hotplug_enable();
1265                 pr_notice("Starting new kernel\n");
1266                 machine_shutdown();
1267         }
1268
1269         kmsg_dump(KMSG_DUMP_SHUTDOWN);
1270         machine_kexec(kexec_image);
1271
1272 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1273         if (kexec_image->preserve_context) {
1274                 syscore_resume();
1275  Enable_irqs:
1276                 local_irq_enable();
1277  Enable_cpus:
1278                 suspend_enable_secondary_cpus();
1279                 dpm_resume_start(PMSG_RESTORE);
1280  Resume_devices:
1281                 dpm_resume_end(PMSG_RESTORE);
1282  Resume_console:
1283                 resume_console();
1284                 thaw_processes();
1285  Restore_console:
1286                 pm_restore_console();
1287         }
1288 #endif
1289
1290  Unlock:
1291         kexec_unlock();
1292         return error;
1293 }