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/interrupt.h>
  13 #include <linux/irq.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/kexec.h>
  16 #include <linux/page-flags.h>
  17 #include <linux/smp.h>
  18
  19 #include <asm/cacheflush.h>
  20 #include <asm/cpu_ops.h>
  21 #include <asm/mmu.h>
  22 #include <asm/mmu_context.h>
  23 #include <asm/page.h>
  24
  25 #include "cpu-reset.h"
  26
  27 /* Global variables for the arm64_relocate_new_kernel routine. */
  28 extern const unsigned char arm64_relocate_new_kernel[];
  29 extern const unsigned long arm64_relocate_new_kernel_size;
  30
  31 /**
  32  * kexec_image_info - For debugging output.
  33  */
  34 #define kexec_image_info(_i) _kexec_image_info(__func__, __LINE__, _i)
  35 static void _kexec_image_info(const char *func, int line,
  36         const struct kimage *kimage)
  37 {
  38         unsigned long i;
  39
  40         pr_debug("%s:%d:\n", func, line);
  41         pr_debug("  kexec kimage info:\n");
  42         pr_debug("    type:        %d\n", kimage->type);
  43         pr_debug("    start:       %lx\n", kimage->start);
  44         pr_debug("    head:        %lx\n", kimage->head);
  45         pr_debug("    nr_segments: %lu\n", kimage->nr_segments);
  46
  47         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
  48                 pr_debug("      segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
  49                         i,
  50                         kimage->segment[i].mem,
  51                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
  52                         kimage->segment[i].memsz,
  53                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
  54         }
  55 }
  56
  57 void machine_kexec_cleanup(struct kimage *kimage)
  58 {
  59         /* Empty routine needed to avoid build errors. */
  60 }
  61
  62 /**
  63  * machine_kexec_prepare - Prepare for a kexec reboot.
  64  *
  65  * Called from the core kexec code when a kernel image is loaded.
  66  * Forbid loading a kexec kernel if we have no way of hotplugging cpus or cpus
  67  * are stuck in the kernel. This avoids a panic once we hit machine_kexec().
  68  */
  69 int machine_kexec_prepare(struct kimage *kimage)
  70 {
  71         kexec_image_info(kimage);
  72
  73         if (kimage->type != KEXEC_TYPE_CRASH && cpus_are_stuck_in_kernel()) {
  74                 pr_err("Can't kexec: CPUs are stuck in the kernel.\n");
  75                 return -EBUSY;
  76         }
  77
  78         return 0;
  79 }
  80
  81 /**
  82  * kexec_list_flush - Helper to flush the kimage list and source pages to PoC.
  83  */
  84 static void kexec_list_flush(struct kimage *kimage)
  85 {
  86         kimage_entry_t *entry;
  87
  88         for (entry = &kimage->head; ; entry++) {
  89                 unsigned int flag;
  90                 void *addr;
  91
  92                 /* flush the list entries. */
  93                 __flush_dcache_area(entry, sizeof(kimage_entry_t));
  94
  95                 flag = *entry & IND_FLAGS;
  96                 if (flag == IND_DONE)
  97                         break;
  98
  99                 addr = phys_to_virt(*entry & PAGE_MASK);
 100
 101                 switch (flag) {
 102                 case IND_INDIRECTION:
 103                         /* Set entry point just before the new list page. */
 104                         entry = (kimage_entry_t *)addr - 1;
 105                         break;
 106                 case IND_SOURCE:
 107                         /* flush the source pages. */
 108                         __flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 109                         break;
 110                 case IND_DESTINATION:
 111                         break;
 112                 default:
 113                         BUG();
 114                 }
 115         }
 116 }
 117
 118 /**
 119  * kexec_segment_flush - Helper to flush the kimage segments to PoC.
 120  */
 121 static void kexec_segment_flush(const struct kimage *kimage)
 122 {
 123         unsigned long i;
 124
 125         pr_debug("%s:\n", __func__);
 126
 127         for (i = 0; i < kimage->nr_segments; i++) {
 128                 pr_debug("  segment[%lu]: %016lx - %016lx, 0x%lx bytes, %lu pages\n",
 129                         i,
 130                         kimage->segment[i].mem,
 131                         kimage->segment[i].mem + kimage->segment[i].memsz,
 132                         kimage->segment[i].memsz,
 133                         kimage->segment[i].memsz /  PAGE_SIZE);
 134
 135                 __flush_dcache_area(phys_to_virt(kimage->segment[i].mem),
 136                         kimage->segment[i].memsz);
 137         }
 138 }
 139
 140 /**
 141  * machine_kexec - Do the kexec reboot.
 142  *
 143  * Called from the core kexec code for a sys_reboot with LINUX_REBOOT_CMD_KEXEC.
 144  */
 145 void machine_kexec(struct kimage *kimage)
 146 {
 147         phys_addr_t reboot_code_buffer_phys;
 148         void *reboot_code_buffer;
 149         bool in_kexec_crash = (kimage == kexec_crash_image);
 150         bool stuck_cpus = cpus_are_stuck_in_kernel();
 151
 152         /*
 153          * New cpus may have become stuck_in_kernel after we loaded the image.
 154          */
 155         BUG_ON(!in_kexec_crash && (stuck_cpus || (num_online_cpus() > 1)));
 156         WARN(in_kexec_crash && (stuck_cpus || smp_crash_stop_failed()),
 157                 "Some CPUs may be stale, kdump will be unreliable.\n");
 158
 159         reboot_code_buffer_phys = page_to_phys(kimage->control_code_page);
 160         reboot_code_buffer = phys_to_virt(reboot_code_buffer_phys);
 161
 162         kexec_image_info(kimage);
 163
 164         pr_debug("%s:%d: control_code_page:        %p\n", __func__, __LINE__,
 165                 kimage->control_code_page);
 166         pr_debug("%s:%d: reboot_code_buffer_phys:  %pa\n", __func__, __LINE__,
 167                 &reboot_code_buffer_phys);
 168         pr_debug("%s:%d: reboot_code_buffer:       %p\n", __func__, __LINE__,
 169                 reboot_code_buffer);
 170         pr_debug("%s:%d: relocate_new_kernel:      %p\n", __func__, __LINE__,
 171                 arm64_relocate_new_kernel);
 172         pr_debug("%s:%d: relocate_new_kernel_size: 0x%lx(%lu) bytes\n",
 173                 __func__, __LINE__, arm64_relocate_new_kernel_size,
 174                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 175
 176         /*
 177          * Copy arm64_relocate_new_kernel to the reboot_code_buffer for use
 178          * after the kernel is shut down.
 179          */
 180         memcpy(reboot_code_buffer, arm64_relocate_new_kernel,
 181                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 182
 183         /* Flush the reboot_code_buffer in preparation for its execution. */
 184         __flush_dcache_area(reboot_code_buffer, arm64_relocate_new_kernel_size);
 185         flush_icache_range((uintptr_t)reboot_code_buffer,
 186                 arm64_relocate_new_kernel_size);
 187
 188         /* Flush the kimage list and its buffers. */
 189         kexec_list_flush(kimage);
 190
 191         /* Flush the new image if already in place. */
 192         if ((kimage != kexec_crash_image) && (kimage->head & IND_DONE))
 193                 kexec_segment_flush(kimage);
 194
 195         pr_info("Bye!\n");
 196
 197         /* Disable all DAIF exceptions. */
 198         asm volatile ("msr daifset, #0xf" : : : "memory");
 199
 200         /*
 201          * cpu_soft_restart will shutdown the MMU, disable data caches, then
 202          * transfer control to the reboot_code_buffer which contains a copy of
 203          * the arm64_relocate_new_kernel routine.  arm64_relocate_new_kernel
 204          * uses physical addressing to relocate the new image to its final
 205          * position and transfers control to the image entry point when the
 206          * relocation is complete.
 207          */
 208
 209         cpu_soft_restart(kimage != kexec_crash_image,
 210                 reboot_code_buffer_phys, kimage->head, kimage->start, 0);
 211
 212         BUG(); /* Should never get here. */
 213 }
 214
 215 static void machine_kexec_mask_interrupts(void)
 216 {
 217         unsigned int i;
 218         struct irq_desc *desc;
 219
 220         for_each_irq_desc(i, desc) {
 221                 struct irq_chip *chip;
 222                 int ret;
 223
 224                 chip = irq_desc_get_chip(desc);
 225                 if (!chip)
 226                         continue;
 227
 228                 /*
 229                  * First try to remove the active state. If this
 230                  * fails, try to EOI the interrupt.
 231                  */
 232                 ret = irq_set_irqchip_state(i, IRQCHIP_STATE_ACTIVE, false);
 233
 234                 if (ret && irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data) &&
 235                     chip->irq_eoi)
 236                         chip->irq_eoi(&desc->irq_data);
 237
 238                 if (chip->irq_mask)
 239                         chip->irq_mask(&desc->irq_data);
 240
 241                 if (chip->irq_disable && !irqd_irq_disabled(&desc->irq_data))
 242                         chip->irq_disable(&desc->irq_data);
 243         }
 244 }
 245
 246 /**
 247  * machine_crash_shutdown - shutdown non-crashing cpus and save registers
 248  */
 249 void machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
 250 {
 251         local_irq_disable();
 252
 253         /* shutdown non-crashing cpus */
 254         smp_send_crash_stop();
 255
 256         /* for crashing cpu */
 257         crash_save_cpu(regs, smp_processor_id());
 258         machine_kexec_mask_interrupts();
 259
 260         pr_info("Starting crashdump kernel...\n");
 261 }
 262
 263 void arch_kexec_protect_crashkres(void)
 264 {
 265         int i;
 266
 267         kexec_segment_flush(kexec_crash_image);
 268
 269         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 270                 set_memory_valid(
 271                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 272                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 0);
 273 }
 274
 275 void arch_kexec_unprotect_crashkres(void)
 276 {
 277         int i;
 278
 279         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 280                 set_memory_valid(
 281                         __phys_to_virt(kexec_crash_image->segment[i].mem),
 282                         kexec_crash_image->segment[i].memsz >> PAGE_SHIFT, 1);
 283 }
 284
 285 #ifdef CONFIG_HIBERNATION
 286 /*
 287  * To preserve the crash dump kernel image, the relevant memory segments
 288  * should be mapped again around the hibernation.
 289  */
 290 void crash_prepare_suspend(void)
 291 {
 292         if (kexec_crash_image)
 293                 arch_kexec_unprotect_crashkres();
 294 }
 295
 296 void crash_post_resume(void)
 297 {
 298         if (kexec_crash_image)
 299                 arch_kexec_protect_crashkres();
 300 }
 301
 302 /*
 303  * crash_is_nosave
 304  *
 305  * Return true only if a page is part of reserved memory for crash dump kernel,
 306  * but does not hold any data of loaded kernel image.
 307  *
 308  * Note that all the pages in crash dump kernel memory have been initially
 309  * marked as Reserved in kexec_reserve_crashkres_pages().
 310  *
 311  * In hibernation, the pages which are Reserved and yet "nosave" are excluded
 312  * from the hibernation iamge. crash_is_nosave() does thich check for crash
 313  * dump kernel and will reduce the total size of hibernation image.
 314  */
 315
 316 bool crash_is_nosave(unsigned long pfn)
 317 {
 318         int i;
 319         phys_addr_t addr;
 320
 321         if (!crashk_res.end)
 322                 return false;
 323
 324         /* in reserved memory? */
 325         addr = __pfn_to_phys(pfn);
 326         if ((addr < crashk_res.start) || (crashk_res.end < addr))
 327                 return false;
 328
 329         if (!kexec_crash_image)
 330                 return true;
 331
 332         /* not part of loaded kernel image? */
 333         for (i = 0; i < kexec_crash_image->nr_segments; i++)
 334                 if (addr >= kexec_crash_image->segment[i].mem &&
 335                                 addr < (kexec_crash_image->segment[i].mem +
 336                                         kexec_crash_image->segment[i].memsz))
 337                         return false;
 338
 339         return true;
 340 }
 341
 342 void crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin, unsigned long end)
 343 {
 344         unsigned long addr;
 345         struct page *page;
 346
 347         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 348                 page = phys_to_page(addr);
 349                 ClearPageReserved(page);
 350                 free_reserved_page(page);
 351         }
 352 }
 353 #endif /* CONFIG_HIBERNATION */