arch/arm64/kernel/machine_kexec.c

   1 /*
   2  * kexec for arm64
   3  *
   4  * Copyright (C) Linaro.
   5  * Copyright (C) Huawei Futurewei Technologies.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11
  12 #include <linux/kexec.h>
  13 #include <linux/page-flags.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15
  16 #include <asm/cacheflush.h>
  17 #include <asm/cpu_ops.h>
  18 #include <asm/mmu.h>
  19 #include <asm/mmu_context.h>
  20 #include <asm/page.h>
  21
  22 #include "cpu-reset.h"
  23
  24 /* Global variables for the arm64_relocate_new_kernel routine. */
  25 extern const unsigned char arm64_relocate_new_kernel[];
  26 extern const unsigned long arm64_relocate_new_kernel_size;
  27
  28 /**
  29  * kexec_image_info - For debugging output.
  30  */
  31 #define kexec_image_info(_i) _kexec_image_info(__func__, __LINE__, _i)
  32 static void _kexec_image_info(const char *func, int line,
  33         const struct kimage *kimage)
  34 {
  35         unsigned long i;
  36
  37         pr_debug("%s:%d:\n", func, line);
  38         pr_debug("  kexec kimage info:\n");
  39         pr_debug("    type:        %d\n", kimage->type);
  40         pr_debug("    start:       %lx\n", kimage->start);
  41         pr_debug("    head:        %lx\n", kimage->head);
  42         pr_debug("    nr_segments: %lu\n", kimage->nr_segments);
  43
  44         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
  45                 pr_debug("      segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
  46                         i,
  47                         kimage->segment[i].mem,
  48                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
  49                         kimage->segment[i].memsz,
  50                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
  51         }
  52 }
  53
  54 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *kimage)
  55 {
  56         /* Empty routine needed to avoid build errors. */
  57 }
  58
  59 /**
  60  * machine_kexec_prepare - Prepare for a kexec reboot.
  61  *
  62  * Called from the core kexec code when a kernel image is loaded.
  63  * Forbid loading a kexec kernel if we have no way of hotplugging cpus or cpus
  64  * are stuck in the kernel. This avoids a panic once we hit machine_kexec().
  65  */
  66 int machine_kexec_prepare(struct kimage *kimage)
  67 {
  68         kexec_image_info(kimage);
  69
  70         if (kimage->type != KEXEC_TYPE_CRASH && cpus_are_stuck_in_kernel()) {
  71                 pr_err("Can't kexec: CPUs are stuck in the kernel.\n");
  72                 return -EBUSY;
  73         }
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /**
  79  * kexec_list_flush - Helper to flush the kimage list and source pages to PoC.
  80  */
  81 static void kexec_list_flush(struct kimage *kimage)
  82 {
  83         kimage_entry_t *entry;
  84
  85         for (entry = &kimage->head; ; entry++) {
  86                 unsigned int flag;
  87                 void *addr;
  88
  89                 /* flush the list entries. */
  90                 __flush_dcache_area(entry, sizeof(kimage_entry_t));
  91
  92                 flag = *entry & IND_FLAGS;
  93                 if (flag == IND_DONE)
  94                         break;
  95
  96                 addr = phys_to_virt(*entry & PAGE_MASK);
  97
  98                 switch (flag) {
  99                 case IND_INDIRECTION:
 100                         /* Set entry point just before the new list page. */
 101                         entry = (kimage_entry_t *)addr - 1;
 102                         break;
 103                 case IND_SOURCE:
 104                         /* flush the source pages. */
 105                         __flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 106                         break;
 107                 case IND_DESTINATION:
 108                         break;
 109                 default:
 110                         BUG();
 111                 }
 112         }
 113 }
 114
 115 /**
 116  * kexec_segment_flush - Helper to flush the kimage segments to PoC.
 117  */
 118 static void kexec_segment_flush(const struct kimage *kimage)
 119 {
 120         unsigned long i;
 121
 122         pr_debug("%s:\n", __func__);
 123
 124         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
 125                 pr_debug("  segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
 126                         i,
 127                         kimage->segment[i].mem,
 128                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
 129                         kimage->segment[i].memsz,
 130                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
 131
 132                 __flush_dcache_area(phys_to_virt(kimage->segment[i].mem),
 133                         kimage->segment[i].memsz);
 134         }
 135 }
 136
 137 /**
 138  * machine_kexec - Do the kexec reboot.
 139  *
 140  * Called from the core kexec code for a sys_reboot with LINUX_REBOOT_CMD_KEXEC.
 141  */
 142 void machine_kexec(struct kimage *kimage)
 143 {
 144         phys_addr_t reboot_code_buffer_phys;
 145         void *reboot_code_buffer;
 146
 147         /*
 148          * New cpus may have become stuck_in_kernel after we loaded the image.
 149          */
 150         BUG_ON(cpus_are_stuck_in_kernel() || (num_online_cpus() > 1));
 151
 152         reboot_code_buffer_phys = page_to_phys(kimage->control_code_page);
 153         reboot_code_buffer = phys_to_virt(reboot_code_buffer_phys);
 154
 155         kexec_image_info(kimage);
 156
 157         pr_debug("%s:%d: control_code_page:        %p\n", __func__, __LINE__,
 158                 kimage->control_code_page);
 159         pr_debug("%s:%d: reboot_code_buffer_phys:  %pa\n", __func__, __LINE__,
 160                 &reboot_code_buffer_phys);
 161         pr_debug("%s:%d: reboot_code_buffer:       %p\n", __func__, __LINE__,
 162                 reboot_code_buffer);
 163         pr_debug("%s:%d: relocate_new_kernel:      %p\n", __func__, __LINE__,
 164                 arm64_relocate_new_kernel);
 165         pr_debug("%s:%d: relocate_new_kernel_size: 0x%lx(%lu) bytes\n",
 166                 __func__, __LINE__, arm64_relocate_new_kernel_size,
 167                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 168
 169         /*
 170          * Copy arm64_relocate_new_kernel to the reboot_code_buffer for use
 171          * after the kernel is shut down.
 172          */
 173         memcpy(reboot_code_buffer, arm64_relocate_new_kernel,
 174                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 175
 176         /* Flush the reboot_code_buffer in preparation for its execution. */
 177         __flush_dcache_area(reboot_code_buffer, arm64_relocate_new_kernel_size);
 178         flush_icache_range((uintptr_t)reboot_code_buffer,
 179                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 180
 181         /* Flush the kimage list and its buffers. */
 182         kexec_list_flush(kimage);
 183
 184         /* Flush the new image if already in place. */
 185         if ((kimage != kexec_crash_image) && (kimage->head & IND_DONE))
 186                 kexec_segment_flush(kimage);
 187
 188         pr_info("Bye!\n");
 189
 190         /* Disable all DAIF exceptions. */
 191         asm volatile ("msr daifset, #0xf" : : : "memory");
 192
 193         /*
 194          * cpu_soft_restart will shutdown the MMU, disable data caches, then
 195          * transfer control to the reboot_code_buffer which contains a copy of
 196          * the arm64_relocate_new_kernel routine.  arm64_relocate_new_kernel
 197          * uses physical addressing to relocate the new image to its final
 198          * position and transfers control to the image entry point when the
 199          * relocation is complete.
 200          */
 201
 202         cpu_soft_restart(1, reboot_code_buffer_phys, kimage->head,
 203                 kimage->start, 0);
 204
 205         BUG(); /* Should never get here. */
 206 }
 207
 208 void machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
 209 {
 210         /* Empty routine needed to avoid build errors. */
 211 }
 212
 213 void arch_kexec_protect_crashkres(void)
 214 {
 215         int i;
 216
 217         kexec_segment_flush(kexec_crash_image);
 218
 219         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 220                 set_memory_valid(
 221                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 222                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 0);
 223 }
 224
 225 void arch_kexec_unprotect_crashkres(void)
 226 {
 227         int i;
 228
 229         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 230                 set_memory_valid(
 231                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 232                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 1);
 233 }
 234
 235 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 236 /*
 237  * To preserve the crash dump kernel image, the relevant memory segments
 238  * should be mapped again around the hibernation.
 239  */
 240 void crash_prepare_suspend(void)
 241 {
 242         if (kexec_crash_image)
 243                 arch_kexec_unprotect_crashkres();
 244 }
 245
 246 void crash_post_resume(void)
 247 {
 248         if (kexec_crash_image)
 249                 arch_kexec_protect_crashkres();
 250 }
 251
 252 /*
 253  * crash_is_nosave
 254  *
 255  * Return true only if a page is part of reserved memory for crash dump kernel,
 256  * but does not hold any data of loaded kernel image.
 257  *
 258  * Note that all the pages in crash dump kernel memory have been initially
 259  * marked as Reserved in kexec_reserve_crashkres_pages().
 260  *
 261  * In hibernation, the pages which are Reserved and yet "nosave" are excluded
 262  * from the hibernation iamge. crash_is_nosave() does thich check for crash
 263  * dump kernel and will reduce the total size of hibernation image.
 264  */
 265
 266 bool crash_is_nosave(unsigned long pfn)
 267 {
 268         int i;
 269         phys_addr_t addr;
 270
 271         if (!crashk_res.end)
 272                 return false;
 273
 274         /* in reserved memory? */
 275         addr = __pfn_to_phys(pfn);
 276         if ((addr < crashk_res.start) || (crashk_res.end < addr))
 277                 return false;
 278
 279         if (!kexec_crash_image)
 280                 return true;
 281
 282         /* not part of loaded kernel image? */
 283         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 284                 if (addr >= kexec_crash_image->segment[i].mem &&
 285                                 addr < (kexec_crash_image->segment[i].mem +
 286                                         kexec_crash_image->segment[i].memsz))
 287                         return false;
 288
 289         return true;
 290 }
 291
 292 void crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin, unsigned long end)
 293 {
 294         unsigned long addr;
 295         struct page *page;
 296
 297         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 298                 page = phys_to_page(addr);
 299                 ClearPageReserved(page);
 300                 free_reserved_page(page);
 301         }
 302 }
 303 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */