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         hard_irq_disable();
 166
 167         mb(); /* make sure our irqs are disabled before we say they are */
 168         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 169         while(kexec_all_irq_disabled == 0)
 170                 cpu_relax();
 171         mb(); /* make sure all irqs are disabled before this */
 172         hw_breakpoint_disable();
 173         /*
 174          * Now every CPU has IRQs off, we can clear out any pending
 175          * IPIs and be sure that no more will come in after this.
 176          */
 177         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 178                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 1);
 179
 180         kexec_smp_wait();
 181         /* NOTREACHED */
 182 }
 183
 184 static void kexec_prepare_cpus_wait(int wait_state)
 185 {
 186         int my_cpu, i, notified=-1;
 187
 188         hw_breakpoint_disable();
 189         my_cpu = get_cpu();
 190         /* Make sure each CPU has at least made it to the state we need.
 191          *
 192          * FIXME: There is a (slim) chance of a problem if not all of the CPUs
 193          * are correctly onlined.  If somehow we start a CPU on boot with RTAS
 194          * start-cpu, but somehow that CPU doesn't write callin_cpu_map[] in
 195          * time, the boot CPU will timeout.  If it does eventually execute
 196          * stuff, the secondary will start up (paca[].cpu_start was written) and
 197          * get into a peculiar state.  If the platform supports
 198          * smp_ops->take_timebase(), the secondary CPU will probably be spinning
 199          * in there.  If not (i.e. pseries), the secondary will continue on and
 200          * try to online itself/idle/etc. If it survives that, we need to find
 201          * these possible-but-not-online-but-should-be CPUs and chaperone them
 202          * into kexec_smp_wait().
 203          */
 204         for_each_online_cpu(i) {
 205                 if (i == my_cpu)
 206                         continue;
 207
 208                 while (paca[i].kexec_state < wait_state) {
 209                         barrier();
 210                         if (i != notified) {
 211                                 printk(KERN_INFO "kexec: waiting for cpu %d "
 212                                        "(physical %d) to enter %i state\n",
 213                                        i, paca[i].hw_cpu_id, wait_state);
 214                                 notified = i;
 215                         }
 216                 }
 217         }
 218         mb();
 219 }
 220
 221 /*
 222  * We need to make sure each present CPU is online.  The next kernel will scan
 223  * the device tree and assume primary threads are online and query secondary
 224  * threads via RTAS to online them if required.  If we don't online primary
 225  * threads, they will be stuck.  However, we also online secondary threads as we
 226  * may be using 'cede offline'.  In this case RTAS doesn't see the secondary
 227  * threads as offline -- and again, these CPUs will be stuck.
 228  *
 229  * So, we online all CPUs that should be running, including secondary threads.
 230  */
 231 static void wake_offline_cpus(void)
 232 {
 233         int cpu = 0;
 234
 235         for_each_present_cpu(cpu) {
 236                 if (!cpu_online(cpu)) {
 237                         printk(KERN_INFO "kexec: Waking offline cpu %d.\n",
 238                                cpu);
 239                         cpu_up(cpu);
 240                 }
 241         }
 242 }
 243
 244 static void kexec_prepare_cpus(void)
 245 {
 246         wake_offline_cpus();
 247         smp_call_function(kexec_smp_down, NULL, /* wait */0);
 248         local_irq_disable();
 249         hard_irq_disable();
 250
 251         mb(); /* make sure IRQs are disabled before we say they are */
 252         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 253
 254         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_IRQS_OFF);
 255         /* we are sure every CPU has IRQs off at this point */
 256         kexec_all_irq_disabled = 1;
 257
 258         /* after we tell the others to go down */
 259         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 260                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 261
 262         /*
 263          * Before removing MMU mappings make sure all CPUs have entered real
 264          * mode:
 265          */
 266         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_REAL_MODE);
 267
 268         put_cpu();
 269 }
 270
 271 #else /* ! SMP */
 272
 273 static void kexec_prepare_cpus(void)
 274 {
 275         /*
 276          * move the secondarys to us so that we can copy
 277          * the new kernel 0-0x100 safely
 278          *
 279          * do this if kexec in setup.c ?
 280          *
 281          * We need to release the cpus if we are ever going from an
 282          * UP to an SMP kernel.
 283          */
 284         smp_release_cpus();
 285         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 286                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 287         local_irq_disable();
 288         hard_irq_disable();
 289 }
 290
 291 #endif /* SMP */
 292
 293 /*
 294  * kexec thread structure and stack.
 295  *
 296  * We need to make sure that this is 16384-byte aligned due to the
 297  * way process stacks are handled.  It also must be statically allocated
 298  * or allocated as part of the kimage, because everything else may be
 299  * overwritten when we copy the kexec image.  We piggyback on the
 300  * "init_task" linker section here to statically allocate a stack.
 301  *
 302  * We could use a smaller stack if we don't care about anything using
 303  * current, but that audit has not been performed.
 304  */
 305 static union thread_union kexec_stack __init_task_data =
 306         { };
 307
 308 /*
 309  * For similar reasons to the stack above, the kexecing CPU needs to be on a
 310  * static PACA; we switch to kexec_paca.
 311  */
 312 struct paca_struct kexec_paca;
 313
 314 /* Our assembly helper, in kexec_stub.S */
 315 extern void kexec_sequence(void *newstack, unsigned long start,
 316                            void *image, void *control,
 317                            void (*clear_all)(void)) __noreturn;
 318
 319 /* too late to fail here */
 320 void default_machine_kexec(struct kimage *image)
 321 {
 322         /* prepare control code if any */
 323
 324         /*
 325         * If the kexec boot is the normal one, need to shutdown other cpus
 326         * into our wait loop and quiesce interrupts.
 327         * Otherwise, in the case of crashed mode (crashing_cpu >= 0),
 328         * stopping other CPUs and collecting their pt_regs is done before
 329         * using debugger IPI.
 330         */
 331
 332         if (crashing_cpu == -1)
 333                 kexec_prepare_cpus();
 334
 335         pr_debug("kexec: Starting switchover sequence.\n");
 336
 337         /* switch to a staticly allocated stack.  Based on irq stack code.
 338          * XXX: the task struct will likely be invalid once we do the copy!
 339          */
 340         kexec_stack.thread_info.task = current_thread_info()->task;
 341         kexec_stack.thread_info.flags = 0;
 342
 343         /* We need a static PACA, too; copy this CPU's PACA over and switch to
 344          * it.  Also poison per_cpu_offset to catch anyone using non-static
 345          * data.
 346          */
 347         memcpy(&kexec_paca, get_paca(), sizeof(struct paca_struct));
 348         kexec_paca.data_offset = 0xedeaddeadeeeeeeeUL;
 349         paca = (struct paca_struct *)RELOC_HIDE(&kexec_paca, 0) -
 350                 kexec_paca.paca_index;
 351         setup_paca(&kexec_paca);
 352
 353         /* XXX: If anyone does 'dynamic lppacas' this will also need to be
 354          * switched to a static version!
 355          */
 356
 357         /* Some things are best done in assembly.  Finding globals with
 358          * a toc is easier in C, so pass in what we can.
 359          */
 360         kexec_sequence(&kexec_stack, image->start, image,
 361                         page_address(image->control_code_page),
 362                         ppc_md.hpte_clear_all);
 363         /* NOTREACHED */
 364 }
 365
 366 /* Values we need to export to the second kernel via the device tree. */
 367 static unsigned long htab_base;
 368
 369 static struct property htab_base_prop = {
 370         .name = "linux,htab-base",
 371         .length = sizeof(unsigned long),
 372         .value = &htab_base,
 373 };
 374
 375 static struct property htab_size_prop = {
 376         .name = "linux,htab-size",
 377         .length = sizeof(unsigned long),
 378         .value = &htab_size_bytes,
 379 };
 380
 381 static int __init export_htab_values(void)
 382 {
 383         struct device_node *node;
 384         struct property *prop;
 385
 386         /* On machines with no htab htab_address is NULL */
 387         if (!htab_address)
 388                 return -ENODEV;
 389
 390         node = of_find_node_by_path("/chosen");
 391         if (!node)
 392                 return -ENODEV;
 393
 394         /* remove any stale propertys so ours can be found */
 395         prop = of_find_property(node, htab_base_prop.name, NULL);
 396         if (prop)
 397                 of_remove_property(node, prop);
 398         prop = of_find_property(node, htab_size_prop.name, NULL);
 399         if (prop)
 400                 of_remove_property(node, prop);
 401
 402         htab_base = __pa(htab_address);
 403         of_add_property(node, &htab_base_prop);
 404         of_add_property(node, &htab_size_prop);
 405
 406         of_node_put(node);
 407         return 0;
 408 }
 409 late_initcall(export_htab_values);