arch/x86/kernel/crash.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Architecture specific (i386/x86_64) functions for kexec based crash dumps.
   4  *
   5  * Created by: Hariprasad Nellitheertha ([email protected])
   6  *
   7  * Copyright (C) IBM Corporation, 2004. All rights reserved.
   8  * Copyright (C) Red Hat Inc., 2014. All rights reserved.
   9  * Authors:
  10  *      Vivek Goyal <[email protected]>
  11  *
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt)     "kexec: " fmt
  15
  16 #include <linux/types.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/smp.h>
  19 #include <linux/reboot.h>
  20 #include <linux/kexec.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/elf.h>
  23 #include <linux/elfcore.h>
  24 #include <linux/export.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27 #include <linux/memblock.h>
  28
  29 #include <asm/bootparam.h>
  30 #include <asm/processor.h>
  31 #include <asm/hardirq.h>
  32 #include <asm/nmi.h>
  33 #include <asm/hw_irq.h>
  34 #include <asm/apic.h>
  35 #include <asm/e820/types.h>
  36 #include <asm/io_apic.h>
  37 #include <asm/hpet.h>
  38 #include <linux/kdebug.h>
  39 #include <asm/cpu.h>
  40 #include <asm/reboot.h>
  41 #include <asm/intel_pt.h>
  42 #include <asm/crash.h>
  43 #include <asm/cmdline.h>
  44 #include <asm/sev.h>
  45
  46 /* Used while preparing memory map entries for second kernel */
  47 struct crash_memmap_data {
  48         struct boot_params *params;
  49         /* Type of memory */
  50         unsigned int type;
  51 };
  52
  53 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC)
  54
  55 static void kdump_nmi_callback(int cpu, struct pt_regs *regs)
  56 {
  57         crash_save_cpu(regs, cpu);
  58
  59         /*
  60          * Disable Intel PT to stop its logging
  61          */
  62         cpu_emergency_stop_pt();
  63
  64         kdump_sev_callback();
  65
  66         disable_local_APIC();
  67 }
  68
  69 void kdump_nmi_shootdown_cpus(void)
  70 {
  71         nmi_shootdown_cpus(kdump_nmi_callback);
  72
  73         disable_local_APIC();
  74 }
  75
  76 /* Override the weak function in kernel/panic.c */
  77 void crash_smp_send_stop(void)
  78 {
  79         static int cpus_stopped;
  80
  81         if (cpus_stopped)
  82                 return;
  83
  84         if (smp_ops.crash_stop_other_cpus)
  85                 smp_ops.crash_stop_other_cpus();
  86         else
  87                 smp_send_stop();
  88
  89         cpus_stopped = 1;
  90 }
  91
  92 #else
  93 void crash_smp_send_stop(void)
  94 {
  95         /* There are no cpus to shootdown */
  96 }
  97 #endif
  98
  99 void native_machine_crash_shutdown(struct pt_regs *regs)
 100 {
 101         /* This function is only called after the system
 102          * has panicked or is otherwise in a critical state.
 103          * The minimum amount of code to allow a kexec'd kernel
 104          * to run successfully needs to happen here.
 105          *
 106          * In practice this means shooting down the other cpus in
 107          * an SMP system.
 108          */
 109         /* The kernel is broken so disable interrupts */
 110         local_irq_disable();
 111
 112         crash_smp_send_stop();
 113
 114         cpu_emergency_disable_virtualization();
 115
 116         /*
 117          * Disable Intel PT to stop its logging
 118          */
 119         cpu_emergency_stop_pt();
 120
 121 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
 122         /* Prevent crash_kexec() from deadlocking on ioapic_lock. */
 123         ioapic_zap_locks();
 124         clear_IO_APIC();
 125 #endif
 126         lapic_shutdown();
 127         restore_boot_irq_mode();
 128 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
 129         hpet_disable();
 130 #endif
 131         crash_save_cpu(regs, safe_smp_processor_id());
 132 }
 133
 134 #if defined(CONFIG_KEXEC_FILE) || defined(CONFIG_CRASH_HOTPLUG)
 135 static int get_nr_ram_ranges_callback(struct resource *res, void *arg)
 136 {
 137         unsigned int *nr_ranges = arg;
 138
 139         (*nr_ranges)++;
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 /* Gather all the required information to prepare elf headers for ram regions */
 144 static struct crash_mem *fill_up_crash_elf_data(void)
 145 {
 146         unsigned int nr_ranges = 0;
 147         struct crash_mem *cmem;
 148
 149         walk_system_ram_res(0, -1, &nr_ranges, get_nr_ram_ranges_callback);
 150         if (!nr_ranges)
 151                 return NULL;
 152
 153         /*
 154          * Exclusion of crash region and/or crashk_low_res may cause
 155          * another range split. So add extra two slots here.
 156          */
 157         nr_ranges += 2;
 158         cmem = vzalloc(struct_size(cmem, ranges, nr_ranges));
 159         if (!cmem)
 160                 return NULL;
 161
 162         cmem->max_nr_ranges = nr_ranges;
 163         cmem->nr_ranges = 0;
 164
 165         return cmem;
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Look for any unwanted ranges between mstart, mend and remove them. This
 170  * might lead to split and split ranges are put in cmem->ranges[] array
 171  */
 172 static int elf_header_exclude_ranges(struct crash_mem *cmem)
 173 {
 174         int ret = 0;
 175
 176         /* Exclude the low 1M because it is always reserved */
 177         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, 0, SZ_1M - 1);
 178         if (ret)
 179                 return ret;
 180
 181         /* Exclude crashkernel region */
 182         ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
 183         if (ret)
 184                 return ret;
 185
 186         if (crashk_low_res.end)
 187                 ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_low_res.start,
 188                                               crashk_low_res.end);
 189
 190         return ret;
 191 }
 192
 193 static int prepare_elf64_ram_headers_callback(struct resource *res, void *arg)
 194 {
 195         struct crash_mem *cmem = arg;
 196
 197         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].start = res->start;
 198         cmem->ranges[cmem->nr_ranges].end = res->end;
 199         cmem->nr_ranges++;
 200
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 /* Prepare elf headers. Return addr and size */
 205 static int prepare_elf_headers(void **addr, unsigned long *sz,
 206                                unsigned long *nr_mem_ranges)
 207 {
 208         struct crash_mem *cmem;
 209         int ret;
 210
 211         cmem = fill_up_crash_elf_data();
 212         if (!cmem)
 213                 return -ENOMEM;
 214
 215         ret = walk_system_ram_res(0, -1, cmem, prepare_elf64_ram_headers_callback);
 216         if (ret)
 217                 goto out;
 218
 219         /* Exclude unwanted mem ranges */
 220         ret = elf_header_exclude_ranges(cmem);
 221         if (ret)
 222                 goto out;
 223
 224         /* Return the computed number of memory ranges, for hotplug usage */
 225         *nr_mem_ranges = cmem->nr_ranges;
 226
 227         /* By default prepare 64bit headers */
 228         ret = crash_prepare_elf64_headers(cmem, IS_ENABLED(CONFIG_X86_64), addr, sz);
 229
 230 out:
 231         vfree(cmem);
 232         return ret;
 233 }
 234 #endif
 235
 236 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
 237 static int add_e820_entry(struct boot_params *params, struct e820_entry *entry)
 238 {
 239         unsigned int nr_e820_entries;
 240
 241         nr_e820_entries = params->e820_entries;
 242         if (nr_e820_entries >= E820_MAX_ENTRIES_ZEROPAGE)
 243                 return 1;
 244
 245         memcpy(&params->e820_table[nr_e820_entries], entry, sizeof(struct e820_entry));
 246         params->e820_entries++;
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 static int memmap_entry_callback(struct resource *res, void *arg)
 251 {
 252         struct crash_memmap_data *cmd = arg;
 253         struct boot_params *params = cmd->params;
 254         struct e820_entry ei;
 255
 256         ei.addr = res->start;
 257         ei.size = resource_size(res);
 258         ei.type = cmd->type;
 259         add_e820_entry(params, &ei);
 260
 261         return 0;
 262 }
 263
 264 static int memmap_exclude_ranges(struct kimage *image, struct crash_mem *cmem,
 265                                  unsigned long long mstart,
 266                                  unsigned long long mend)
 267 {
 268         unsigned long start, end;
 269
 270         cmem->ranges[0].start = mstart;
 271         cmem->ranges[0].end = mend;
 272         cmem->nr_ranges = 1;
 273
 274         /* Exclude elf header region */
 275         start = image->elf_load_addr;
 276         end = start + image->elf_headers_sz - 1;
 277         return crash_exclude_mem_range(cmem, start, end);
 278 }
 279
 280 /* Prepare memory map for crash dump kernel */
 281 int crash_setup_memmap_entries(struct kimage *image, struct boot_params *params)
 282 {
 283         int i, ret = 0;
 284         unsigned long flags;
 285         struct e820_entry ei;
 286         struct crash_memmap_data cmd;
 287         struct crash_mem *cmem;
 288
 289         cmem = vzalloc(struct_size(cmem, ranges, 1));
 290         if (!cmem)
 291                 return -ENOMEM;
 292
 293         memset(&cmd, 0, sizeof(struct crash_memmap_data));
 294         cmd.params = params;
 295
 296         /* Add the low 1M */
 297         cmd.type = E820_TYPE_RAM;
 298         flags = IORESOURCE_SYSTEM_RAM | IORESOURCE_BUSY;
 299         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_NONE, flags, 0, (1<<20)-1, &cmd,
 300                             memmap_entry_callback);
 301
 302         /* Add ACPI tables */
 303         cmd.type = E820_TYPE_ACPI;
 304         flags = IORESOURCE_MEM | IORESOURCE_BUSY;
 305         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_TABLES, flags, 0, -1, &cmd,
 306                             memmap_entry_callback);
 307
 308         /* Add ACPI Non-volatile Storage */
 309         cmd.type = E820_TYPE_NVS;
 310         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_ACPI_NV_STORAGE, flags, 0, -1, &cmd,
 311                             memmap_entry_callback);
 312
 313         /* Add e820 reserved ranges */
 314         cmd.type = E820_TYPE_RESERVED;
 315         flags = IORESOURCE_MEM;
 316         walk_iomem_res_desc(IORES_DESC_RESERVED, flags, 0, -1, &cmd,
 317                             memmap_entry_callback);
 318
 319         /* Add crashk_low_res region */
 320         if (crashk_low_res.end) {
 321                 ei.addr = crashk_low_res.start;
 322                 ei.size = resource_size(&crashk_low_res);
 323                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
 324                 add_e820_entry(params, &ei);
 325         }
 326
 327         /* Exclude some ranges from crashk_res and add rest to memmap */
 328         ret = memmap_exclude_ranges(image, cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
 329         if (ret)
 330                 goto out;
 331
 332         for (i = 0; i < cmem->nr_ranges; i++) {
 333                 ei.size = cmem->ranges[i].end - cmem->ranges[i].start + 1;
 334
 335                 /* If entry is less than a page, skip it */
 336                 if (ei.size < PAGE_SIZE)
 337                         continue;
 338                 ei.addr = cmem->ranges[i].start;
 339                 ei.type = E820_TYPE_RAM;
 340                 add_e820_entry(params, &ei);
 341         }
 342
 343 out:
 344         vfree(cmem);
 345         return ret;
 346 }
 347
 348 int crash_load_segments(struct kimage *image)
 349 {
 350         int ret;
 351         unsigned long pnum = 0;
 352         struct kexec_buf kbuf = { .image = image, .buf_min = 0,
 353                                   .buf_max = ULONG_MAX, .top_down = false };
 354
 355         /* Prepare elf headers and add a segment */
 356         ret = prepare_elf_headers(&kbuf.buffer, &kbuf.bufsz, &pnum);
 357         if (ret)
 358                 return ret;
 359
 360         image->elf_headers      = kbuf.buffer;
 361         image->elf_headers_sz   = kbuf.bufsz;
 362         kbuf.memsz              = kbuf.bufsz;
 363
 364 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 365         /*
 366          * The elfcorehdr segment size accounts for VMCOREINFO, kernel_map,
 367          * maximum CPUs and maximum memory ranges.
 368          */
 369         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
 370                 pnum = 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT + CONFIG_CRASH_MAX_MEMORY_RANGES;
 371         else
 372                 pnum += 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT;
 373
 374         if (pnum < (unsigned long)PN_XNUM) {
 375                 kbuf.memsz = pnum * sizeof(Elf64_Phdr);
 376                 kbuf.memsz += sizeof(Elf64_Ehdr);
 377
 378                 image->elfcorehdr_index = image->nr_segments;
 379
 380                 /* Mark as usable to crash kernel, else crash kernel fails on boot */
 381                 image->elf_headers_sz = kbuf.memsz;
 382         } else {
 383                 pr_err("number of Phdrs %lu exceeds max\n", pnum);
 384         }
 385 #endif
 386
 387         kbuf.buf_align = ELF_CORE_HEADER_ALIGN;
 388         kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
 389         ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
 390         if (ret)
 391                 return ret;
 392         image->elf_load_addr = kbuf.mem;
 393         kexec_dprintk("Loaded ELF headers at 0x%lx bufsz=0x%lx memsz=0x%lx\n",
 394                       image->elf_load_addr, kbuf.bufsz, kbuf.memsz);
 395
 396         return ret;
 397 }
 398 #endif /* CONFIG_KEXEC_FILE */
 399
 400 #ifdef CONFIG_CRASH_HOTPLUG
 401
 402 #undef pr_fmt
 403 #define pr_fmt(fmt) "crash hp: " fmt
 404
 405 /* These functions provide the value for the sysfs crash_hotplug nodes */
 406 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 407 int arch_crash_hotplug_cpu_support(void)
 408 {
 409         return crash_check_update_elfcorehdr();
 410 }
 411 #endif
 412
 413 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 414 int arch_crash_hotplug_memory_support(void)
 415 {
 416         return crash_check_update_elfcorehdr();
 417 }
 418 #endif
 419
 420 unsigned int arch_crash_get_elfcorehdr_size(void)
 421 {
 422         unsigned int sz;
 423
 424         /* kernel_map, VMCOREINFO and maximum CPUs */
 425         sz = 2 + CONFIG_NR_CPUS_DEFAULT;
 426         if (IS_ENABLED(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG))
 427                 sz += CONFIG_CRASH_MAX_MEMORY_RANGES;
 428         sz *= sizeof(Elf64_Phdr);
 429         return sz;
 430 }
 431
 432 /**
 433  * arch_crash_handle_hotplug_event() - Handle hotplug elfcorehdr changes
 434  * @image: a pointer to kexec_crash_image
 435  *
 436  * Prepare the new elfcorehdr and replace the existing elfcorehdr.
 437  */
 438 void arch_crash_handle_hotplug_event(struct kimage *image)
 439 {
 440         void *elfbuf = NULL, *old_elfcorehdr;
 441         unsigned long nr_mem_ranges;
 442         unsigned long mem, memsz;
 443         unsigned long elfsz = 0;
 444
 445         /*
 446          * As crash_prepare_elf64_headers() has already described all
 447          * possible CPUs, there is no need to update the elfcorehdr
 448          * for additional CPU changes.
 449          */
 450         if ((image->file_mode || image->elfcorehdr_updated) &&
 451                 ((image->hp_action == KEXEC_CRASH_HP_ADD_CPU) ||
 452                 (image->hp_action == KEXEC_CRASH_HP_REMOVE_CPU)))
 453                 return;
 454
 455         /*
 456          * Create the new elfcorehdr reflecting the changes to CPU and/or
 457          * memory resources.
 458          */
 459         if (prepare_elf_headers(&elfbuf, &elfsz, &nr_mem_ranges)) {
 460                 pr_err("unable to create new elfcorehdr");
 461                 goto out;
 462         }
 463
 464         /*
 465          * Obtain address and size of the elfcorehdr segment, and
 466          * check it against the new elfcorehdr buffer.
 467          */
 468         mem = image->segment[image->elfcorehdr_index].mem;
 469         memsz = image->segment[image->elfcorehdr_index].memsz;
 470         if (elfsz > memsz) {
 471                 pr_err("update elfcorehdr elfsz %lu > memsz %lu",
 472                         elfsz, memsz);
 473                 goto out;
 474         }
 475
 476         /*
 477          * Copy new elfcorehdr over the old elfcorehdr at destination.
 478          */
 479         old_elfcorehdr = kmap_local_page(pfn_to_page(mem >> PAGE_SHIFT));
 480         if (!old_elfcorehdr) {
 481                 pr_err("mapping elfcorehdr segment failed\n");
 482                 goto out;
 483         }
 484
 485         /*
 486          * Temporarily invalidate the crash image while the
 487          * elfcorehdr is updated.
 488          */
 489         xchg(&kexec_crash_image, NULL);
 490         memcpy_flushcache(old_elfcorehdr, elfbuf, elfsz);
 491         xchg(&kexec_crash_image, image);
 492         kunmap_local(old_elfcorehdr);
 493         pr_debug("updated elfcorehdr\n");
 494
 495 out:
 496         vfree(elfbuf);
 497 }
 498 #endif