kernel/kexec_core.c

   1 /*
   2  * kexec.c - kexec system call core code.
   3  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
   4  *
   5  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
   6  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
   7  */
   8
   9 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  10
  11 #include <linux/capability.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/file.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/fs.h>
  16 #include <linux/kexec.h>
  17 #include <linux/mutex.h>
  18 #include <linux/list.h>
  19 #include <linux/highmem.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/reboot.h>
  22 #include <linux/ioport.h>
  23 #include <linux/hardirq.h>
  24 #include <linux/elf.h>
  25 #include <linux/elfcore.h>
  26 #include <linux/utsname.h>
  27 #include <linux/numa.h>
  28 #include <linux/suspend.h>
  29 #include <linux/device.h>
  30 #include <linux/freezer.h>
  31 #include <linux/pm.h>
  32 #include <linux/cpu.h>
  33 #include <linux/uaccess.h>
  34 #include <linux/io.h>
  35 #include <linux/console.h>
  36 #include <linux/vmalloc.h>
  37 #include <linux/swap.h>
  38 #include <linux/syscore_ops.h>
  39 #include <linux/compiler.h>
  40 #include <linux/hugetlb.h>
  41
  42 #include <asm/page.h>
  43 #include <asm/sections.h>
  44
  45 #include <crypto/hash.h>
  46 #include <crypto/sha.h>
  47 #include "kexec_internal.h"
  48
  49 DEFINE_MUTEX(kexec_mutex);
  50
  51 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
  52 note_buf_t __percpu *crash_notes;
  53
  54 /* Flag to indicate we are going to kexec a new kernel */
  55 bool kexec_in_progress = false;
  56
  57
  58 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
  59 struct resource crashk_res = {
  60         .name  = "Crash kernel",
  61         .start = 0,
  62         .end   = 0,
  63         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
  64         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
  65 };
  66 struct resource crashk_low_res = {
  67         .name  = "Crash kernel",
  68         .start = 0,
  69         .end   = 0,
  70         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
  71         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
  72 };
  73
  74 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
  75 {
  76         /*
  77          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
  78          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
  79          * notifiers in panic().
  80          */
  81         if (crash_kexec_post_notifiers)
  82                 return 0;
  83         /*
  84          * There are 4 panic() calls in do_exit() path, each of which
  85          * corresponds to each of these 4 conditions.
  86          */
  87         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
  88                 return 1;
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 int kexec_crash_loaded(void)
  93 {
  94         return !!kexec_crash_image;
  95 }
  96 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
  97
  98 /*
  99  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
 100  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
 101  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
 102  * others it is still a simple predictable page table to setup.
 103  *
 104  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
 105  * resting place.  This means I can only support memory whose
 106  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
 107  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
 108  * If the assembly stub has more restrictive requirements
 109  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
 110  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
 111  *
 112  * The code for the transition from the current kernel to the
 113  * the new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
 114  * is given by KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE.  In the best case only a single
 115  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
 116  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
 117  * virtual to physical addresses it must live in the range
 118  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
 119  * modifiable.
 120  *
 121  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
 122  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
 123  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
 124  * structure is not used in the context of the current OS, it must
 125  * be self-contained.
 126  *
 127  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
 128  * destination page in its final resting place (if it happens
 129  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
 130  * physical address space, and most of RAM can be used.
 131  *
 132  * Future directions include:
 133  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
 134  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
 135  *    reliable.
 136  */
 137
 138 /*
 139  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
 140  * allocating pages whose destination address we do not care about.
 141  */
 142 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
 143 #define PAGE_COUNT(x) (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
 144
 145 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 146                                        gfp_t gfp_mask,
 147                                        unsigned long dest);
 148
 149 int sanity_check_segment_list(struct kimage *image)
 150 {
 151         int i;
 152         unsigned long nr_segments = image->nr_segments;
 153         unsigned long total_pages = 0;
 154
 155         /*
 156          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
 157          * responsible for making certain we don't attempt to load
 158          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
 159          * just verifies it is an address we can use.
 160          *
 161          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
 162          * the destination addresses are page aligned.  Too many
 163          * special cases crop of when we don't do this.  The most
 164          * insidious is getting overlapping destination addresses
 165          * simply because addresses are changed to page size
 166          * granularity.
 167          */
 168         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 169                 unsigned long mstart, mend;
 170
 171                 mstart = image->segment[i].mem;
 172                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 173                 if (mstart > mend)
 174                         return -EADDRNOTAVAIL;
 175                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
 176                         return -EADDRNOTAVAIL;
 177                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
 178                         return -EADDRNOTAVAIL;
 179         }
 180
 181         /* Verify our destination addresses do not overlap.
 182          * If we alloed overlapping destination addresses
 183          * through very weird things can happen with no
 184          * easy explanation as one segment stops on another.
 185          */
 186         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 187                 unsigned long mstart, mend;
 188                 unsigned long j;
 189
 190                 mstart = image->segment[i].mem;
 191                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
 192                 for (j = 0; j < i; j++) {
 193                         unsigned long pstart, pend;
 194
 195                         pstart = image->segment[j].mem;
 196                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
 197                         /* Do the segments overlap ? */
 198                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
 199                                 return -EINVAL;
 200                 }
 201         }
 202
 203         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
 204          * our memory sizes.  This should always be the case,
 205          * and it is easier to check up front than to be surprised
 206          * later on.
 207          */
 208         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 209                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
 210                         return -EINVAL;
 211         }
 212
 213         /*
 214          * Verify that no more than half of memory will be consumed. If the
 215          * request from userspace is too large, a large amount of time will be
 216          * wasted allocating pages, which can cause a soft lockup.
 217          */
 218         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 219                 if (PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz) > totalram_pages / 2)
 220                         return -EINVAL;
 221
 222                 total_pages += PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz);
 223         }
 224
 225         if (total_pages > totalram_pages / 2)
 226                 return -EINVAL;
 227
 228         /*
 229          * Verify we have good destination addresses.  Normally
 230          * the caller is responsible for making certain we don't
 231          * attempt to load the new image into invalid or reserved
 232          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
 233          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
 234          * are in the reserved area otherwise preloading the
 235          * kernel could corrupt things.
 236          */
 237
 238         if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
 239                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
 240                         unsigned long mstart, mend;
 241
 242                         mstart = image->segment[i].mem;
 243                         mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
 244                         /* Ensure we are within the crash kernel limits */
 245                         if ((mstart < phys_to_boot_phys(crashk_res.start)) ||
 246                             (mend > phys_to_boot_phys(crashk_res.end)))
 247                                 return -EADDRNOTAVAIL;
 248                 }
 249         }
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 struct kimage *do_kimage_alloc_init(void)
 255 {
 256         struct kimage *image;
 257
 258         /* Allocate a controlling structure */
 259         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
 260         if (!image)
 261                 return NULL;
 262
 263         image->head = 0;
 264         image->entry = &image->head;
 265         image->last_entry = &image->head;
 266         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
 267         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
 268
 269         /* Initialize the list of control pages */
 270         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
 271
 272         /* Initialize the list of destination pages */
 273         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
 274
 275         /* Initialize the list of unusable pages */
 276         INIT_LIST_HEAD(&image->unusable_pages);
 277
 278         return image;
 279 }
 280
 281 int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
 282                                         unsigned long start,
 283                                         unsigned long end)
 284 {
 285         unsigned long i;
 286
 287         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 288                 unsigned long mstart, mend;
 289
 290                 mstart = image->segment[i].mem;
 291                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
 292                 if ((end > mstart) && (start < mend))
 293                         return 1;
 294         }
 295
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 300 {
 301         struct page *pages;
 302
 303         pages = alloc_pages(gfp_mask, order);
 304         if (pages) {
 305                 unsigned int count, i;
 306
 307                 pages->mapping = NULL;
 308                 set_page_private(pages, order);
 309                 count = 1 << order;
 310                 for (i = 0; i < count; i++)
 311                         SetPageReserved(pages + i);
 312         }
 313
 314         return pages;
 315 }
 316
 317 static void kimage_free_pages(struct page *page)
 318 {
 319         unsigned int order, count, i;
 320
 321         order = page_private(page);
 322         count = 1 << order;
 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         return pages;
 464 }
 465
 466
 467 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
 468                                          unsigned int order)
 469 {
 470         struct page *pages = NULL;
 471
 472         switch (image->type) {
 473         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 474                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
 475                 break;
 476         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 477                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
 478                 break;
 479         }
 480
 481         return pages;
 482 }
 483
 484 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
 485 {
 486         if (*image->entry != 0)
 487                 image->entry++;
 488
 489         if (image->entry == image->last_entry) {
 490                 kimage_entry_t *ind_page;
 491                 struct page *page;
 492
 493                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
 494                 if (!page)
 495                         return -ENOMEM;
 496
 497                 ind_page = page_address(page);
 498                 *image->entry = virt_to_boot_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
 499                 image->entry = ind_page;
 500                 image->last_entry = ind_page +
 501                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
 502         }
 503         *image->entry = entry;
 504         image->entry++;
 505         *image->entry = 0;
 506
 507         return 0;
 508 }
 509
 510 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
 511                                    unsigned long destination)
 512 {
 513         int result;
 514
 515         destination &= PAGE_MASK;
 516         result = kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
 517
 518         return result;
 519 }
 520
 521
 522 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
 523 {
 524         int result;
 525
 526         page &= PAGE_MASK;
 527         result = kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
 528
 529         return result;
 530 }
 531
 532
 533 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
 534 {
 535         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
 536         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
 537
 538         /* Walk through and free any unusable pages I have cached */
 539         kimage_free_page_list(&image->unusable_pages);
 540
 541 }
 542 void kimage_terminate(struct kimage *image)
 543 {
 544         if (*image->entry != 0)
 545                 image->entry++;
 546
 547         *image->entry = IND_DONE;
 548 }
 549
 550 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
 551         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
 552                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION) ? \
 553                         boot_phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)) : ptr + 1)
 554
 555 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
 556 {
 557         struct page *page;
 558
 559         page = boot_pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
 560         kimage_free_pages(page);
 561 }
 562
 563 void kimage_free(struct kimage *image)
 564 {
 565         kimage_entry_t *ptr, entry;
 566         kimage_entry_t ind = 0;
 567
 568         if (!image)
 569                 return;
 570
 571         kimage_free_extra_pages(image);
 572         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 573                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
 574                         /* Free the previous indirection page */
 575                         if (ind & IND_INDIRECTION)
 576                                 kimage_free_entry(ind);
 577                         /* Save this indirection page until we are
 578                          * done with it.
 579                          */
 580                         ind = entry;
 581                 } else if (entry & IND_SOURCE)
 582                         kimage_free_entry(entry);
 583         }
 584         /* Free the final indirection page */
 585         if (ind & IND_INDIRECTION)
 586                 kimage_free_entry(ind);
 587
 588         /* Handle any machine specific cleanup */
 589         machine_kexec_cleanup(image);
 590
 591         /* Free the kexec control pages... */
 592         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
 593
 594         /*
 595          * Free up any temporary buffers allocated. This might hit if
 596          * error occurred much later after buffer allocation.
 597          */
 598         if (image->file_mode)
 599                 kimage_file_post_load_cleanup(image);
 600
 601         kfree(image);
 602 }
 603
 604 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
 605                                         unsigned long page)
 606 {
 607         kimage_entry_t *ptr, entry;
 608         unsigned long destination = 0;
 609
 610         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
 611                 if (entry & IND_DESTINATION)
 612                         destination = entry & PAGE_MASK;
 613                 else if (entry & IND_SOURCE) {
 614                         if (page == destination)
 615                                 return ptr;
 616                         destination += PAGE_SIZE;
 617                 }
 618         }
 619
 620         return NULL;
 621 }
 622
 623 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
 624                                         gfp_t gfp_mask,
 625                                         unsigned long destination)
 626 {
 627         /*
 628          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
 629          * is not copied to its destination page before the data on
 630          * the destination page is no longer useful.
 631          *
 632          * To do this we maintain the invariant that a source page is
 633          * either its own destination page, or it is not a
 634          * destination page at all.
 635          *
 636          * That is slightly stronger than required, but the proof
 637          * that no problems will not occur is trivial, and the
 638          * implementation is simply to verify.
 639          *
 640          * When allocating all pages normally this algorithm will run
 641          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
 642          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
 643          * be fixed.
 644          */
 645         struct page *page;
 646         unsigned long addr;
 647
 648         /*
 649          * Walk through the list of destination pages, and see if I
 650          * have a match.
 651          */
 652         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
 653                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 654                 if (addr == destination) {
 655                         list_del(&page->lru);
 656                         return page;
 657                 }
 658         }
 659         page = NULL;
 660         while (1) {
 661                 kimage_entry_t *old;
 662
 663                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
 664                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
 665                 if (!page)
 666                         return NULL;
 667                 /* If the page cannot be used file it away */
 668                 if (page_to_boot_pfn(page) >
 669                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
 670                         list_add(&page->lru, &image->unusable_pages);
 671                         continue;
 672                 }
 673                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 674
 675                 /* If it is the destination page we want use it */
 676                 if (addr == destination)
 677                         break;
 678
 679                 /* If the page is not a destination page use it */
 680                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
 681                                                   addr + PAGE_SIZE))
 682                         break;
 683
 684                 /*
 685                  * I know that the page is someones destination page.
 686                  * See if there is already a source page for this
 687                  * destination page.  And if so swap the source pages.
 688                  */
 689                 old = kimage_dst_used(image, addr);
 690                 if (old) {
 691                         /* If so move it */
 692                         unsigned long old_addr;
 693                         struct page *old_page;
 694
 695                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
 696                         old_page = boot_pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
 697                         copy_highpage(page, old_page);
 698                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
 699
 700                         /* The old page I have found cannot be a
 701                          * destination page, so return it if it's
 702                          * gfp_flags honor the ones passed in.
 703                          */
 704                         if (!(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) &&
 705                             PageHighMem(old_page)) {
 706                                 kimage_free_pages(old_page);
 707                                 continue;
 708                         }
 709                         addr = old_addr;
 710                         page = old_page;
 711                         break;
 712                 }
 713                 /* Place the page on the destination list, to be used later */
 714                 list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
 715         }
 716
 717         return page;
 718 }
 719
 720 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
 721                                          struct kexec_segment *segment)
 722 {
 723         unsigned long maddr;
 724         size_t ubytes, mbytes;
 725         int result;
 726         unsigned char __user *buf = NULL;
 727         unsigned char *kbuf = NULL;
 728
 729         result = 0;
 730         if (image->file_mode)
 731                 kbuf = segment->kbuf;
 732         else
 733                 buf = segment->buf;
 734         ubytes = segment->bufsz;
 735         mbytes = segment->memsz;
 736         maddr = segment->mem;
 737
 738         result = kimage_set_destination(image, maddr);
 739         if (result < 0)
 740                 goto out;
 741
 742         while (mbytes) {
 743                 struct page *page;
 744                 char *ptr;
 745                 size_t uchunk, mchunk;
 746
 747                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
 748                 if (!page) {
 749                         result  = -ENOMEM;
 750                         goto out;
 751                 }
 752                 result = kimage_add_page(image, page_to_boot_pfn(page)
 753                                                                 << PAGE_SHIFT);
 754                 if (result < 0)
 755                         goto out;
 756
 757                 ptr = kmap(page);
 758                 /* Start with a clear page */
 759                 clear_page(ptr);
 760                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 761                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 762                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 763                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 764
 765                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 766                 if (image->file_mode)
 767                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 768                 else
 769                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 770                 kunmap(page);
 771                 if (result) {
 772                         result = -EFAULT;
 773                         goto out;
 774                 }
 775                 ubytes -= uchunk;
 776                 maddr  += mchunk;
 777                 if (image->file_mode)
 778                         kbuf += mchunk;
 779                 else
 780                         buf += mchunk;
 781                 mbytes -= mchunk;
 782         }
 783 out:
 784         return result;
 785 }
 786
 787 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
 788                                         struct kexec_segment *segment)
 789 {
 790         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
 791          * user space to it's destination.
 792          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
 793          */
 794         unsigned long maddr;
 795         size_t ubytes, mbytes;
 796         int result;
 797         unsigned char __user *buf = NULL;
 798         unsigned char *kbuf = NULL;
 799
 800         result = 0;
 801         if (image->file_mode)
 802                 kbuf = segment->kbuf;
 803         else
 804                 buf = segment->buf;
 805         ubytes = segment->bufsz;
 806         mbytes = segment->memsz;
 807         maddr = segment->mem;
 808         while (mbytes) {
 809                 struct page *page;
 810                 char *ptr;
 811                 size_t uchunk, mchunk;
 812
 813                 page = boot_pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
 814                 if (!page) {
 815                         result  = -ENOMEM;
 816                         goto out;
 817                 }
 818                 ptr = kmap(page);
 819                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
 820                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
 821                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
 822                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
 823                 if (mchunk > uchunk) {
 824                         /* Zero the trailing part of the page */
 825                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
 826                 }
 827
 828                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
 829                 if (image->file_mode)
 830                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
 831                 else
 832                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
 833                 kexec_flush_icache_page(page);
 834                 kunmap(page);
 835                 if (result) {
 836                         result = -EFAULT;
 837                         goto out;
 838                 }
 839                 ubytes -= uchunk;
 840                 maddr  += mchunk;
 841                 if (image->file_mode)
 842                         kbuf += mchunk;
 843                 else
 844                         buf += mchunk;
 845                 mbytes -= mchunk;
 846         }
 847 out:
 848         return result;
 849 }
 850
 851 int kimage_load_segment(struct kimage *image,
 852                                 struct kexec_segment *segment)
 853 {
 854         int result = -ENOMEM;
 855
 856         switch (image->type) {
 857         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
 858                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
 859                 break;
 860         case KEXEC_TYPE_CRASH:
 861                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
 862                 break;
 863         }
 864
 865         return result;
 866 }
 867
 868 struct kimage *kexec_image;
 869 struct kimage *kexec_crash_image;
 870 int kexec_load_disabled;
 871
 872 /*
 873  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
 874  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
 875  * which processes crash_kexec routines.
 876  */
 877 void __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
 878 {
 879         /* Take the kexec_mutex here to prevent sys_kexec_load
 880          * running on one cpu from replacing the crash kernel
 881          * we are using after a panic on a different cpu.
 882          *
 883          * If the crash kernel was not located in a fixed area
 884          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
 885          * sufficient.  But since I reuse the memory...
 886          */
 887         if (mutex_trylock(&kexec_mutex)) {
 888                 if (kexec_crash_image) {
 889                         struct pt_regs fixed_regs;
 890
 891                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
 892                         crash_save_vmcoreinfo();
 893                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
 894                         machine_kexec(kexec_crash_image);
 895                 }
 896                 mutex_unlock(&kexec_mutex);
 897         }
 898 }
 899
 900 void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
 901 {
 902         int old_cpu, this_cpu;
 903
 904         /*
 905          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
 906          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
 907          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
 908          */
 909         this_cpu = raw_smp_processor_id();
 910         old_cpu = atomic_cmpxchg(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID, this_cpu);
 911         if (old_cpu == PANIC_CPU_INVALID) {
 912                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
 913                 printk_safe_flush_on_panic();
 914                 __crash_kexec(regs);
 915
 916                 /*
 917                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
 918                  * call.
 919                  */
 920                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
 921         }
 922 }
 923
 924 size_t crash_get_memory_size(void)
 925 {
 926         size_t size = 0;
 927
 928         mutex_lock(&kexec_mutex);
 929         if (crashk_res.end != crashk_res.start)
 930                 size = resource_size(&crashk_res);
 931         mutex_unlock(&kexec_mutex);
 932         return size;
 933 }
 934
 935 void __weak crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin,
 936                                            unsigned long end)
 937 {
 938         unsigned long addr;
 939
 940         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE)
 941                 free_reserved_page(boot_pfn_to_page(addr >> PAGE_SHIFT));
 942 }
 943
 944 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
 945 {
 946         int ret = 0;
 947         unsigned long start, end;
 948         unsigned long old_size;
 949         struct resource *ram_res;
 950
 951         mutex_lock(&kexec_mutex);
 952
 953         if (kexec_crash_image) {
 954                 ret = -ENOENT;
 955                 goto unlock;
 956         }
 957         start = crashk_res.start;
 958         end = crashk_res.end;
 959         old_size = (end == 0) ? 0 : end - start + 1;
 960         if (new_size >= old_size) {
 961                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
 962                 goto unlock;
 963         }
 964
 965         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
 966         if (!ram_res) {
 967                 ret = -ENOMEM;
 968                 goto unlock;
 969         }
 970
 971         start = roundup(start, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 972         end = roundup(start + new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
 973
 974         crash_free_reserved_phys_range(end, crashk_res.end);
 975
 976         if ((start == end) && (crashk_res.parent != NULL))
 977                 release_resource(&crashk_res);
 978
 979         ram_res->start = end;
 980         ram_res->end = crashk_res.end;
 981         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
 982         ram_res->name = "System RAM";
 983
 984         crashk_res.end = end - 1;
 985
 986         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
 987
 988 unlock:
 989         mutex_unlock(&kexec_mutex);
 990         return ret;
 991 }
 992
 993 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
 994 {
 995         struct elf_prstatus prstatus;
 996         u32 *buf;
 997
 998         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
 999                 return;
1000
1001         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1002          * I need a well defined structure format
1003          * for the data I pass, and I need tags
1004          * on the data to indicate what information I have
1005          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1006          * all of that, so there is no need to invent something new.
1007          */
1008         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1009         if (!buf)
1010                 return;
1011         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1012         prstatus.pr_pid = current->pid;
1013         elf_core_copy_kernel_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1014         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1015                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1016         final_note(buf);
1017 }
1018
1019 static int __init crash_notes_memory_init(void)
1020 {
1021         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
1022         size_t size, align;
1023
1024         /*
1025          * crash_notes could be allocated across 2 vmalloc pages when percpu
1026          * is vmalloc based . vmalloc doesn't guarantee 2 continuous vmalloc
1027          * pages are also on 2 continuous physical pages. In this case the
1028          * 2nd part of crash_notes in 2nd page could be lost since only the
1029          * starting address and size of crash_notes are exported through sysfs.
1030          * Here round up the size of crash_notes to the nearest power of two
1031          * and pass it to __alloc_percpu as align value. This can make sure
1032          * crash_notes is allocated inside one physical page.
1033          */
1034         size = sizeof(note_buf_t);
1035         align = min(roundup_pow_of_two(sizeof(note_buf_t)), PAGE_SIZE);
1036
1037         /*
1038          * Break compile if size is bigger than PAGE_SIZE since crash_notes
1039          * definitely will be in 2 pages with that.
1040          */
1041         BUILD_BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
1042
1043         crash_notes = __alloc_percpu(size, align);
1044         if (!crash_notes) {
1045                 pr_warn("Memory allocation for saving cpu register states failed\n");
1046                 return -ENOMEM;
1047         }
1048         return 0;
1049 }
1050 subsys_initcall(crash_notes_memory_init);
1051
1052
1053 /*
1054  * Move into place and start executing a preloaded standalone
1055  * executable.  If nothing was preloaded return an error.
1056  */
1057 int kernel_kexec(void)
1058 {
1059         int error = 0;
1060
1061         if (!mutex_trylock(&kexec_mutex))
1062                 return -EBUSY;
1063         if (!kexec_image) {
1064                 error = -EINVAL;
1065                 goto Unlock;
1066         }
1067
1068 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1069         if (kexec_image->preserve_context) {
1070                 lock_system_sleep();
1071                 pm_prepare_console();
1072                 error = freeze_processes();
1073                 if (error) {
1074                         error = -EBUSY;
1075                         goto Restore_console;
1076                 }
1077                 suspend_console();
1078                 error = dpm_suspend_start(PMSG_FREEZE);
1079                 if (error)
1080                         goto Resume_console;
1081                 /* At this point, dpm_suspend_start() has been called,
1082                  * but *not* dpm_suspend_end(). We *must* call
1083                  * dpm_suspend_end() now.  Otherwise, drivers for
1084                  * some devices (e.g. interrupt controllers) become
1085                  * desynchronized with the actual state of the
1086                  * hardware at resume time, and evil weirdness ensues.
1087                  */
1088                 error = dpm_suspend_end(PMSG_FREEZE);
1089                 if (error)
1090                         goto Resume_devices;
1091                 error = disable_nonboot_cpus();
1092                 if (error)
1093                         goto Enable_cpus;
1094                 local_irq_disable();
1095                 error = syscore_suspend();
1096                 if (error)
1097                         goto Enable_irqs;
1098         } else
1099 #endif
1100         {
1101                 kexec_in_progress = true;
1102                 kernel_restart_prepare(NULL);
1103                 migrate_to_reboot_cpu();
1104
1105                 /*
1106                  * migrate_to_reboot_cpu() disables CPU hotplug assuming that
1107                  * no further code needs to use CPU hotplug (which is true in
1108                  * the reboot case). However, the kexec path depends on using
1109                  * CPU hotplug again; so re-enable it here.
1110                  */
1111                 cpu_hotplug_enable();
1112                 pr_emerg("Starting new kernel\n");
1113                 machine_shutdown();
1114         }
1115
1116         machine_kexec(kexec_image);
1117
1118 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1119         if (kexec_image->preserve_context) {
1120                 syscore_resume();
1121  Enable_irqs:
1122                 local_irq_enable();
1123  Enable_cpus:
1124                 enable_nonboot_cpus();
1125                 dpm_resume_start(PMSG_RESTORE);
1126  Resume_devices:
1127                 dpm_resume_end(PMSG_RESTORE);
1128  Resume_console:
1129                 resume_console();
1130                 thaw_processes();
1131  Restore_console:
1132                 pm_restore_console();
1133                 unlock_system_sleep();
1134         }
1135 #endif
1136
1137  Unlock:
1138         mutex_unlock(&kexec_mutex);
1139         return error;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Protection mechanism for crashkernel reserved memory after
1144  * the kdump kernel is loaded.
1145  *
1146  * Provide an empty default implementation here -- architecture
1147  * code may override this
1148  */
1149 void __weak arch_kexec_protect_crashkres(void)
1150 {}
1151
1152 void __weak arch_kexec_unprotect_crashkres(void)
1153 {}