arch/powerpc/kernel/machine_kexec_64.c

   1 /*
   2  * PPC64 code to handle Linux booting another kernel.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004-2005, IBM Corp.
   5  *
   6  * Created by: Milton D Miller II
   7  *
   8  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
   9  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
  10  */
  11
  12
  13 #include <linux/kexec.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15 #include <linux/thread_info.h>
  16 #include <linux/init_task.h>
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/cpu.h>
  20
  21 #include <asm/page.h>
  22 #include <asm/current.h>
  23 #include <asm/machdep.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25 #include <asm/paca.h>
  26 #include <asm/mmu.h>
  27 #include <asm/sections.h>       /* _end */
  28 #include <asm/prom.h>
  29 #include <asm/smp.h>
  30 #include <asm/hw_breakpoint.h>
  31
  32 int default_machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
  33 {
  34         int i;
  35         unsigned long begin, end;       /* limits of segment */
  36         unsigned long low, high;        /* limits of blocked memory range */
  37         struct device_node *node;
  38         const unsigned long *basep;
  39         const unsigned int *sizep;
  40
  41         if (!ppc_md.hpte_clear_all)
  42                 return -ENOENT;
  43
  44         /*
  45          * Since we use the kernel fault handlers and paging code to
  46          * handle the virtual mode, we must make sure no destination
  47          * overlaps kernel static data or bss.
  48          */
  49         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++)
  50                 if (image->segment[i].mem < __pa(_end))
  51                         return -ETXTBSY;
  52
  53         /*
  54          * For non-LPAR, we absolutely can not overwrite the mmu hash
  55          * table, since we are still using the bolted entries in it to
  56          * do the copy.  Check that here.
  57          *
  58          * It is safe if the end is below the start of the blocked
  59          * region (end <= low), or if the beginning is after the
  60          * end of the blocked region (begin >= high).  Use the
  61          * boolean identity !(a || b)  === (!a && !b).
  62          */
  63         if (htab_address) {
  64                 low = __pa(htab_address);
  65                 high = low + htab_size_bytes;
  66
  67                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
  68                         begin = image->segment[i].mem;
  69                         end = begin + image->segment[i].memsz;
  70
  71                         if ((begin < high) && (end > low))
  72                                 return -ETXTBSY;
  73                 }
  74         }
  75
  76         /* We also should not overwrite the tce tables */
  77         for_each_node_by_type(node, "pci") {
  78                 basep = of_get_property(node, "linux,tce-base", NULL);
  79                 sizep = of_get_property(node, "linux,tce-size", NULL);
  80                 if (basep == NULL || sizep == NULL)
  81                         continue;
  82
  83                 low = *basep;
  84                 high = low + (*sizep);
  85
  86                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
  87                         begin = image->segment[i].mem;
  88                         end = begin + image->segment[i].memsz;
  89
  90                         if ((begin < high) && (end > low))
  91                                 return -ETXTBSY;
  92                 }
  93         }
  94
  95         return 0;
  96 }
  97
  98 #define IND_FLAGS (IND_DESTINATION | IND_INDIRECTION | IND_DONE | IND_SOURCE)
  99
 100 static void copy_segments(unsigned long ind)
 101 {
 102         unsigned long entry;
 103         unsigned long *ptr;
 104         void *dest;
 105         void *addr;
 106
 107         /*
 108          * We rely on kexec_load to create a lists that properly
 109          * initializes these pointers before they are used.
 110          * We will still crash if the list is wrong, but at least
 111          * the compiler will be quiet.
 112          */
 113         ptr = NULL;
 114         dest = NULL;
 115
 116         for (entry = ind; !(entry & IND_DONE); entry = *ptr++) {
 117                 addr = __va(entry & PAGE_MASK);
 118
 119                 switch (entry & IND_FLAGS) {
 120                 case IND_DESTINATION:
 121                         dest = addr;
 122                         break;
 123                 case IND_INDIRECTION:
 124                         ptr = addr;
 125                         break;
 126                 case IND_SOURCE:
 127                         copy_page(dest, addr);
 128                         dest += PAGE_SIZE;
 129                 }
 130         }
 131 }
 132
 133 void kexec_copy_flush(struct kimage *image)
 134 {
 135         long i, nr_segments = image->nr_segments;
 136         struct  kexec_segment ranges[KEXEC_SEGMENT_MAX];
 137
 138         /* save the ranges on the stack to efficiently flush the icache */
 139         memcpy(ranges, image->segment, sizeof(ranges));
 140
 141         /*
 142          * After this call we may not use anything allocated in dynamic
 143          * memory, including *image.
 144          *
 145          * Only globals and the stack are allowed.
 146          */
 147         copy_segments(image->head);
 148
 149         /*
 150          * we need to clear the icache for all dest pages sometime,
 151          * including ones that were in place on the original copy
 152          */
 153         for (i = 0; i < nr_segments; i++)
 154                 flush_icache_range((unsigned long)__va(ranges[i].mem),
 155                         (unsigned long)__va(ranges[i].mem + ranges[i].memsz));
 156 }
 157
 158 #ifdef CONFIG_SMP
 159
 160 static int kexec_all_irq_disabled = 0;
 161
 162 static void kexec_smp_down(void *arg)
 163 {
 164         local_irq_disable();
 165         mb(); /* make sure our irqs are disabled before we say they are */
 166         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 167         while(kexec_all_irq_disabled == 0)
 168                 cpu_relax();
 169         mb(); /* make sure all irqs are disabled before this */
 170         hw_breakpoint_disable();
 171         /*
 172          * Now every CPU has IRQs off, we can clear out any pending
 173          * IPIs and be sure that no more will come in after this.
 174          */
 175         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 176                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 1);
 177
 178         kexec_smp_wait();
 179         /* NOTREACHED */
 180 }
 181
 182 static void kexec_prepare_cpus_wait(int wait_state)
 183 {
 184         int my_cpu, i, notified=-1;
 185
 186         hw_breakpoint_disable();
 187         my_cpu = get_cpu();
 188         /* Make sure each CPU has at least made it to the state we need.
 189          *
 190          * FIXME: There is a (slim) chance of a problem if not all of the CPUs
 191          * are correctly onlined.  If somehow we start a CPU on boot with RTAS
 192          * start-cpu, but somehow that CPU doesn't write callin_cpu_map[] in
 193          * time, the boot CPU will timeout.  If it does eventually execute
 194          * stuff, the secondary will start up (paca[].cpu_start was written) and
 195          * get into a peculiar state.  If the platform supports
 196          * smp_ops->take_timebase(), the secondary CPU will probably be spinning
 197          * in there.  If not (i.e. pseries), the secondary will continue on and
 198          * try to online itself/idle/etc. If it survives that, we need to find
 199          * these possible-but-not-online-but-should-be CPUs and chaperone them
 200          * into kexec_smp_wait().
 201          */
 202         for_each_online_cpu(i) {
 203                 if (i == my_cpu)
 204                         continue;
 205
 206                 while (paca[i].kexec_state < wait_state) {
 207                         barrier();
 208                         if (i != notified) {
 209                                 printk(KERN_INFO "kexec: waiting for cpu %d "
 210                                        "(physical %d) to enter %i state\n",
 211                                        i, paca[i].hw_cpu_id, wait_state);
 212                                 notified = i;
 213                         }
 214                 }
 215         }
 216         mb();
 217 }
 218
 219 /*
 220  * We need to make sure each present CPU is online.  The next kernel will scan
 221  * the device tree and assume primary threads are online and query secondary
 222  * threads via RTAS to online them if required.  If we don't online primary
 223  * threads, they will be stuck.  However, we also online secondary threads as we
 224  * may be using 'cede offline'.  In this case RTAS doesn't see the secondary
 225  * threads as offline -- and again, these CPUs will be stuck.
 226  *
 227  * So, we online all CPUs that should be running, including secondary threads.
 228  */
 229 static void wake_offline_cpus(void)
 230 {
 231         int cpu = 0;
 232
 233         for_each_present_cpu(cpu) {
 234                 if (!cpu_online(cpu)) {
 235                         printk(KERN_INFO "kexec: Waking offline cpu %d.\n",
 236                                cpu);
 237                         cpu_up(cpu);
 238                 }
 239         }
 240 }
 241
 242 static void kexec_prepare_cpus(void)
 243 {
 244         wake_offline_cpus();
 245         smp_call_function(kexec_smp_down, NULL, /* wait */0);
 246         local_irq_disable();
 247         mb(); /* make sure IRQs are disabled before we say they are */
 248         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 249
 250         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_IRQS_OFF);
 251         /* we are sure every CPU has IRQs off at this point */
 252         kexec_all_irq_disabled = 1;
 253
 254         /* after we tell the others to go down */
 255         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 256                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 257
 258         /*
 259          * Before removing MMU mappings make sure all CPUs have entered real
 260          * mode:
 261          */
 262         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_REAL_MODE);
 263
 264         put_cpu();
 265 }
 266
 267 #else /* ! SMP */
 268
 269 static void kexec_prepare_cpus(void)
 270 {
 271         /*
 272          * move the secondarys to us so that we can copy
 273          * the new kernel 0-0x100 safely
 274          *
 275          * do this if kexec in setup.c ?
 276          *
 277          * We need to release the cpus if we are ever going from an
 278          * UP to an SMP kernel.
 279          */
 280         smp_release_cpus();
 281         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 282                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 283         local_irq_disable();
 284 }
 285
 286 #endif /* SMP */
 287
 288 /*
 289  * kexec thread structure and stack.
 290  *
 291  * We need to make sure that this is 16384-byte aligned due to the
 292  * way process stacks are handled.  It also must be statically allocated
 293  * or allocated as part of the kimage, because everything else may be
 294  * overwritten when we copy the kexec image.  We piggyback on the
 295  * "init_task" linker section here to statically allocate a stack.
 296  *
 297  * We could use a smaller stack if we don't care about anything using
 298  * current, but that audit has not been performed.
 299  */
 300 static union thread_union kexec_stack __init_task_data =
 301         { };
 302
 303 /*
 304  * For similar reasons to the stack above, the kexecing CPU needs to be on a
 305  * static PACA; we switch to kexec_paca.
 306  */
 307 struct paca_struct kexec_paca;
 308
 309 /* Our assembly helper, in kexec_stub.S */
 310 extern void kexec_sequence(void *newstack, unsigned long start,
 311                            void *image, void *control,
 312                            void (*clear_all)(void)) __noreturn;
 313
 314 /* too late to fail here */
 315 void default_machine_kexec(struct kimage *image)
 316 {
 317         /* prepare control code if any */
 318
 319         /*
 320         * If the kexec boot is the normal one, need to shutdown other cpus
 321         * into our wait loop and quiesce interrupts.
 322         * Otherwise, in the case of crashed mode (crashing_cpu >= 0),
 323         * stopping other CPUs and collecting their pt_regs is done before
 324         * using debugger IPI.
 325         */
 326
 327         if (crashing_cpu == -1)
 328                 kexec_prepare_cpus();
 329
 330         pr_debug("kexec: Starting switchover sequence.\n");
 331
 332         /* switch to a staticly allocated stack.  Based on irq stack code.
 333          * XXX: the task struct will likely be invalid once we do the copy!
 334          */
 335         kexec_stack.thread_info.task = current_thread_info()->task;
 336         kexec_stack.thread_info.flags = 0;
 337
 338         /* We need a static PACA, too; copy this CPU's PACA over and switch to
 339          * it.  Also poison per_cpu_offset to catch anyone using non-static
 340          * data.
 341          */
 342         memcpy(&kexec_paca, get_paca(), sizeof(struct paca_struct));
 343         kexec_paca.data_offset = 0xedeaddeadeeeeeeeUL;
 344         paca = (struct paca_struct *)RELOC_HIDE(&kexec_paca, 0) -
 345                 kexec_paca.paca_index;
 346         setup_paca(&kexec_paca);
 347
 348         /* XXX: If anyone does 'dynamic lppacas' this will also need to be
 349          * switched to a static version!
 350          */
 351
 352         /* Some things are best done in assembly.  Finding globals with
 353          * a toc is easier in C, so pass in what we can.
 354          */
 355         kexec_sequence(&kexec_stack, image->start, image,
 356                         page_address(image->control_code_page),
 357                         ppc_md.hpte_clear_all);
 358         /* NOTREACHED */
 359 }
 360
 361 /* Values we need to export to the second kernel via the device tree. */
 362 static unsigned long htab_base;
 363
 364 static struct property htab_base_prop = {
 365         .name = "linux,htab-base",
 366         .length = sizeof(unsigned long),
 367         .value = &htab_base,
 368 };
 369
 370 static struct property htab_size_prop = {
 371         .name = "linux,htab-size",
 372         .length = sizeof(unsigned long),
 373         .value = &htab_size_bytes,
 374 };
 375
 376 static int __init export_htab_values(void)
 377 {
 378         struct device_node *node;
 379         struct property *prop;
 380
 381         /* On machines with no htab htab_address is NULL */
 382         if (!htab_address)
 383                 return -ENODEV;
 384
 385         node = of_find_node_by_path("/chosen");
 386         if (!node)
 387                 return -ENODEV;
 388
 389         /* remove any stale propertys so ours can be found */
 390         prop = of_find_property(node, htab_base_prop.name, NULL);
 391         if (prop)
 392                 prom_remove_property(node, prop);
 393         prop = of_find_property(node, htab_size_prop.name, NULL);
 394         if (prop)
 395                 prom_remove_property(node, prop);
 396
 397         htab_base = __pa(htab_address);
 398         prom_add_property(node, &htab_base_prop);
 399         prom_add_property(node, &htab_size_prop);
 400
 401         of_node_put(node);
 402         return 0;
 403 }
 404 late_initcall(export_htab_values);