[NETLINK]: Add properly module refcounting for kernel netlink sockets.
[linux-2.6.git] / kernel / kexec.c
1 /*
2  * kexec.c - kexec system call
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 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/fs.h>
13 #include <linux/kexec.h>
14 #include <linux/spinlock.h>
15 #include <linux/list.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/reboot.h>
19 #include <linux/syscalls.h>
20 #include <linux/ioport.h>
21 #include <linux/hardirq.h>
22
23 #include <asm/page.h>
24 #include <asm/uaccess.h>
25 #include <asm/io.h>
26 #include <asm/system.h>
27 #include <asm/semaphore.h>
28
29 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
30 struct resource crashk_res = {
31         .name  = "Crash kernel",
32         .start = 0,
33         .end   = 0,
34         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
35 };
36
37 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
38 {
39         if (in_interrupt() || !p->pid || p->pid == 1 || panic_on_oops)
40                 return 1;
41         return 0;
42 }
43
44 /*
45  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
46  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
47  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
48  * others it is still a simple predictable page table to setup.
49  *
50  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
51  * resting place.  This means I can only support memory whose
52  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
53  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
54  * If the assembly stub has more restrictive requirements
55  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
56  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
57  *
58  * The code for the transition from the current kernel to the
59  * the new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
60  * is given by KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE.  In the best case only a single
61  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
62  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
63  * virtual to physical addresses it must live in the range
64  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
65  * modifiable.
66  *
67  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
68  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
69  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
70  * structure is not used in the context of the current OS, it must
71  * be self-contained.
72  *
73  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
74  * destination page in its final resting place (if it happens
75  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
76  * physical address space, and most of RAM can be used.
77  *
78  * Future directions include:
79  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
80  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
81  *    reliable.
82  */
83
84 /*
85  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
86  * allocating pages whose destination address we do not care about.
87  */
88 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
89
90 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
91                                        unsigned long start, unsigned long end);
92 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
93                                        unsigned int gfp_mask,
94                                        unsigned long dest);
95
96 static int do_kimage_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
97                             unsigned long nr_segments,
98                             struct kexec_segment __user *segments)
99 {
100         size_t segment_bytes;
101         struct kimage *image;
102         unsigned long i;
103         int result;
104
105         /* Allocate a controlling structure */
106         result = -ENOMEM;
107         image = kmalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
108         if (!image)
109                 goto out;
110
111         memset(image, 0, sizeof(*image));
112         image->head = 0;
113         image->entry = &image->head;
114         image->last_entry = &image->head;
115         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
116         image->start = entry;
117         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
118
119         /* Initialize the list of control pages */
120         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
121
122         /* Initialize the list of destination pages */
123         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
124
125         /* Initialize the list of unuseable pages */
126         INIT_LIST_HEAD(&image->unuseable_pages);
127
128         /* Read in the segments */
129         image->nr_segments = nr_segments;
130         segment_bytes = nr_segments * sizeof(*segments);
131         result = copy_from_user(image->segment, segments, segment_bytes);
132         if (result)
133                 goto out;
134
135         /*
136          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
137          * responsible for making certain we don't attempt to load
138          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
139          * just verifies it is an address we can use.
140          *
141          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
142          * the destination addreses are page aligned.  Too many
143          * special cases crop of when we don't do this.  The most
144          * insidious is getting overlapping destination addresses
145          * simply because addresses are changed to page size
146          * granularity.
147          */
148         result = -EADDRNOTAVAIL;
149         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
150                 unsigned long mstart, mend;
151
152                 mstart = image->segment[i].mem;
153                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
154                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
155                         goto out;
156                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
157                         goto out;
158         }
159
160         /* Verify our destination addresses do not overlap.
161          * If we alloed overlapping destination addresses
162          * through very weird things can happen with no
163          * easy explanation as one segment stops on another.
164          */
165         result = -EINVAL;
166         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
167                 unsigned long mstart, mend;
168                 unsigned long j;
169
170                 mstart = image->segment[i].mem;
171                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
172                 for (j = 0; j < i; j++) {
173                         unsigned long pstart, pend;
174                         pstart = image->segment[j].mem;
175                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
176                         /* Do the segments overlap ? */
177                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
178                                 goto out;
179                 }
180         }
181
182         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
183          * our memory sizes.  This should always be the case,
184          * and it is easier to check up front than to be surprised
185          * later on.
186          */
187         result = -EINVAL;
188         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
189                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
190                         goto out;
191         }
192
193         result = 0;
194 out:
195         if (result == 0)
196                 *rimage = image;
197         else
198                 kfree(image);
199
200         return result;
201
202 }
203
204 static int kimage_normal_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
205                                 unsigned long nr_segments,
206                                 struct kexec_segment __user *segments)
207 {
208         int result;
209         struct kimage *image;
210
211         /* Allocate and initialize a controlling structure */
212         image = NULL;
213         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
214         if (result)
215                 goto out;
216
217         *rimage = image;
218
219         /*
220          * Find a location for the control code buffer, and add it
221          * the vector of segments so that it's pages will also be
222          * counted as destination pages.
223          */
224         result = -ENOMEM;
225         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
226                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
227         if (!image->control_code_page) {
228                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
229                 goto out;
230         }
231
232         result = 0;
233  out:
234         if (result == 0)
235                 *rimage = image;
236         else
237                 kfree(image);
238
239         return result;
240 }
241
242 static int kimage_crash_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
243                                 unsigned long nr_segments,
244                                 struct kexec_segment __user *segments)
245 {
246         int result;
247         struct kimage *image;
248         unsigned long i;
249
250         image = NULL;
251         /* Verify we have a valid entry point */
252         if ((entry < crashk_res.start) || (entry > crashk_res.end)) {
253                 result = -EADDRNOTAVAIL;
254                 goto out;
255         }
256
257         /* Allocate and initialize a controlling structure */
258         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
259         if (result)
260                 goto out;
261
262         /* Enable the special crash kernel control page
263          * allocation policy.
264          */
265         image->control_page = crashk_res.start;
266         image->type = KEXEC_TYPE_CRASH;
267
268         /*
269          * Verify we have good destination addresses.  Normally
270          * the caller is responsible for making certain we don't
271          * attempt to load the new image into invalid or reserved
272          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
273          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
274          * are in the reserved area otherwise preloading the
275          * kernel could corrupt things.
276          */
277         result = -EADDRNOTAVAIL;
278         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
279                 unsigned long mstart, mend;
280
281                 mstart = image->segment[i].mem;
282                 mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
283                 /* Ensure we are within the crash kernel limits */
284                 if ((mstart < crashk_res.start) || (mend > crashk_res.end))
285                         goto out;
286         }
287
288         /*
289          * Find a location for the control code buffer, and add
290          * the vector of segments so that it's pages will also be
291          * counted as destination pages.
292          */
293         result = -ENOMEM;
294         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
295                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
296         if (!image->control_code_page) {
297                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
298                 goto out;
299         }
300
301         result = 0;
302 out:
303         if (result == 0)
304                 *rimage = image;
305         else
306                 kfree(image);
307
308         return result;
309 }
310
311 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
312                                         unsigned long start,
313                                         unsigned long end)
314 {
315         unsigned long i;
316
317         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
318                 unsigned long mstart, mend;
319
320                 mstart = image->segment[i].mem;
321                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
322                 if ((end > mstart) && (start < mend))
323                         return 1;
324         }
325
326         return 0;
327 }
328
329 static struct page *kimage_alloc_pages(unsigned int gfp_mask,
330                                         unsigned int order)
331 {
332         struct page *pages;
333
334         pages = alloc_pages(gfp_mask, order);
335         if (pages) {
336                 unsigned int count, i;
337                 pages->mapping = NULL;
338                 pages->private = order;
339                 count = 1 << order;
340                 for (i = 0; i < count; i++)
341                         SetPageReserved(pages + i);
342         }
343
344         return pages;
345 }
346
347 static void kimage_free_pages(struct page *page)
348 {
349         unsigned int order, count, i;
350
351         order = page->private;
352         count = 1 << order;
353         for (i = 0; i < count; i++)
354                 ClearPageReserved(page + i);
355         __free_pages(page, order);
356 }
357
358 static void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
359 {
360         struct list_head *pos, *next;
361
362         list_for_each_safe(pos, next, list) {
363                 struct page *page;
364
365                 page = list_entry(pos, struct page, lru);
366                 list_del(&page->lru);
367                 kimage_free_pages(page);
368         }
369 }
370
371 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
372                                                         unsigned int order)
373 {
374         /* Control pages are special, they are the intermediaries
375          * that are needed while we copy the rest of the pages
376          * to their final resting place.  As such they must
377          * not conflict with either the destination addresses
378          * or memory the kernel is already using.
379          *
380          * The only case where we really need more than one of
381          * these are for architectures where we cannot disable
382          * the MMU and must instead generate an identity mapped
383          * page table for all of the memory.
384          *
385          * At worst this runs in O(N) of the image size.
386          */
387         struct list_head extra_pages;
388         struct page *pages;
389         unsigned int count;
390
391         count = 1 << order;
392         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
393
394         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
395          * is a destination page.
396          */
397         do {
398                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
399
400                 pages = kimage_alloc_pages(GFP_KERNEL, order);
401                 if (!pages)
402                         break;
403                 pfn   = page_to_pfn(pages);
404                 epfn  = pfn + count;
405                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
406                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
407                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
408                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
409                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
410                         pages = NULL;
411                 }
412         } while (!pages);
413
414         if (pages) {
415                 /* Remember the allocated page... */
416                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
417
418                 /* Because the page is already in it's destination
419                  * location we will never allocate another page at
420                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
421                  * will not return it (again) and we don't need
422                  * to give it an entry in image->segment[].
423                  */
424         }
425         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
426          *
427          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
428          * page allocations, and add everyting to image->dest_pages.
429          *
430          * For now it is simpler to just free the pages.
431          */
432         kimage_free_page_list(&extra_pages);
433
434         return pages;
435 }
436
437 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
438                                                       unsigned int order)
439 {
440         /* Control pages are special, they are the intermediaries
441          * that are needed while we copy the rest of the pages
442          * to their final resting place.  As such they must
443          * not conflict with either the destination addresses
444          * or memory the kernel is already using.
445          *
446          * Control pages are also the only pags we must allocate
447          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
448          * are specified by the segments and we just memcpy
449          * into them directly.
450          *
451          * The only case where we really need more than one of
452          * these are for architectures where we cannot disable
453          * the MMU and must instead generate an identity mapped
454          * page table for all of the memory.
455          *
456          * Given the low demand this implements a very simple
457          * allocator that finds the first hole of the appropriate
458          * size in the reserved memory region, and allocates all
459          * of the memory up to and including the hole.
460          */
461         unsigned long hole_start, hole_end, size;
462         struct page *pages;
463
464         pages = NULL;
465         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
466         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
467         hole_end   = hole_start + size - 1;
468         while (hole_end <= crashk_res.end) {
469                 unsigned long i;
470
471                 if (hole_end > KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
472                         break;
473                 if (hole_end > crashk_res.end)
474                         break;
475                 /* See if I overlap any of the segments */
476                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
477                         unsigned long mstart, mend;
478
479                         mstart = image->segment[i].mem;
480                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
481                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
482                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
483                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
484                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
485                                 break;
486                         }
487                 }
488                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
489                 if (i == image->nr_segments) {
490                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
491                         break;
492                 }
493         }
494         if (pages)
495                 image->control_page = hole_end;
496
497         return pages;
498 }
499
500
501 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
502                                          unsigned int order)
503 {
504         struct page *pages = NULL;
505
506         switch (image->type) {
507         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
508                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
509                 break;
510         case KEXEC_TYPE_CRASH:
511                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
512                 break;
513         }
514
515         return pages;
516 }
517
518 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
519 {
520         if (*image->entry != 0)
521                 image->entry++;
522
523         if (image->entry == image->last_entry) {
524                 kimage_entry_t *ind_page;
525                 struct page *page;
526
527                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
528                 if (!page)
529                         return -ENOMEM;
530
531                 ind_page = page_address(page);
532                 *image->entry = virt_to_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
533                 image->entry = ind_page;
534                 image->last_entry = ind_page +
535                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
536         }
537         *image->entry = entry;
538         image->entry++;
539         *image->entry = 0;
540
541         return 0;
542 }
543
544 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
545                                    unsigned long destination)
546 {
547         int result;
548
549         destination &= PAGE_MASK;
550         result = kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
551         if (result == 0)
552                 image->destination = destination;
553
554         return result;
555 }
556
557
558 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
559 {
560         int result;
561
562         page &= PAGE_MASK;
563         result = kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
564         if (result == 0)
565                 image->destination += PAGE_SIZE;
566
567         return result;
568 }
569
570
571 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
572 {
573         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
574         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
575
576         /* Walk through and free any unuseable pages I have cached */
577         kimage_free_page_list(&image->unuseable_pages);
578
579 }
580 static int kimage_terminate(struct kimage *image)
581 {
582         if (*image->entry != 0)
583                 image->entry++;
584
585         *image->entry = IND_DONE;
586
587         return 0;
588 }
589
590 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
591         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
592                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION)? \
593                         phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)): ptr +1)
594
595 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
596 {
597         struct page *page;
598
599         page = pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
600         kimage_free_pages(page);
601 }
602
603 static void kimage_free(struct kimage *image)
604 {
605         kimage_entry_t *ptr, entry;
606         kimage_entry_t ind = 0;
607
608         if (!image)
609                 return;
610
611         kimage_free_extra_pages(image);
612         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
613                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
614                         /* Free the previous indirection page */
615                         if (ind & IND_INDIRECTION)
616                                 kimage_free_entry(ind);
617                         /* Save this indirection page until we are
618                          * done with it.
619                          */
620                         ind = entry;
621                 }
622                 else if (entry & IND_SOURCE)
623                         kimage_free_entry(entry);
624         }
625         /* Free the final indirection page */
626         if (ind & IND_INDIRECTION)
627                 kimage_free_entry(ind);
628
629         /* Handle any machine specific cleanup */
630         machine_kexec_cleanup(image);
631
632         /* Free the kexec control pages... */
633         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
634         kfree(image);
635 }
636
637 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
638                                         unsigned long page)
639 {
640         kimage_entry_t *ptr, entry;
641         unsigned long destination = 0;
642
643         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
644                 if (entry & IND_DESTINATION)
645                         destination = entry & PAGE_MASK;
646                 else if (entry & IND_SOURCE) {
647                         if (page == destination)
648                                 return ptr;
649                         destination += PAGE_SIZE;
650                 }
651         }
652
653         return NULL;
654 }
655
656 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
657                                         unsigned int gfp_mask,
658                                         unsigned long destination)
659 {
660         /*
661          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
662          * is not copied to its destination page before the data on
663          * the destination page is no longer useful.
664          *
665          * To do this we maintain the invariant that a source page is
666          * either its own destination page, or it is not a
667          * destination page at all.
668          *
669          * That is slightly stronger than required, but the proof
670          * that no problems will not occur is trivial, and the
671          * implementation is simply to verify.
672          *
673          * When allocating all pages normally this algorithm will run
674          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
675          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
676          * be fixed.
677          */
678         struct page *page;
679         unsigned long addr;
680
681         /*
682          * Walk through the list of destination pages, and see if I
683          * have a match.
684          */
685         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
686                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
687                 if (addr == destination) {
688                         list_del(&page->lru);
689                         return page;
690                 }
691         }
692         page = NULL;
693         while (1) {
694                 kimage_entry_t *old;
695
696                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
697                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
698                 if (!page)
699                         return NULL;
700                 /* If the page cannot be used file it away */
701                 if (page_to_pfn(page) >
702                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
703                         list_add(&page->lru, &image->unuseable_pages);
704                         continue;
705                 }
706                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
707
708                 /* If it is the destination page we want use it */
709                 if (addr == destination)
710                         break;
711
712                 /* If the page is not a destination page use it */
713                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
714                                                   addr + PAGE_SIZE))
715                         break;
716
717                 /*
718                  * I know that the page is someones destination page.
719                  * See if there is already a source page for this
720                  * destination page.  And if so swap the source pages.
721                  */
722                 old = kimage_dst_used(image, addr);
723                 if (old) {
724                         /* If so move it */
725                         unsigned long old_addr;
726                         struct page *old_page;
727
728                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
729                         old_page = pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
730                         copy_highpage(page, old_page);
731                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
732
733                         /* The old page I have found cannot be a
734                          * destination page, so return it.
735                          */
736                         addr = old_addr;
737                         page = old_page;
738                         break;
739                 }
740                 else {
741                         /* Place the page on the destination list I
742                          * will use it later.
743                          */
744                         list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
745                 }
746         }
747
748         return page;
749 }
750
751 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
752                                          struct kexec_segment *segment)
753 {
754         unsigned long maddr;
755         unsigned long ubytes, mbytes;
756         int result;
757         unsigned char __user *buf;
758
759         result = 0;
760         buf = segment->buf;
761         ubytes = segment->bufsz;
762         mbytes = segment->memsz;
763         maddr = segment->mem;
764
765         result = kimage_set_destination(image, maddr);
766         if (result < 0)
767                 goto out;
768
769         while (mbytes) {
770                 struct page *page;
771                 char *ptr;
772                 size_t uchunk, mchunk;
773
774                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
775                 if (page == 0) {
776                         result  = -ENOMEM;
777                         goto out;
778                 }
779                 result = kimage_add_page(image, page_to_pfn(page)
780                                                                 << PAGE_SHIFT);
781                 if (result < 0)
782                         goto out;
783
784                 ptr = kmap(page);
785                 /* Start with a clear page */
786                 memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
787                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
788                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
789                 if (mchunk > mbytes)
790                         mchunk = mbytes;
791
792                 uchunk = mchunk;
793                 if (uchunk > ubytes)
794                         uchunk = ubytes;
795
796                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
797                 kunmap(page);
798                 if (result) {
799                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
800                         goto out;
801                 }
802                 ubytes -= uchunk;
803                 maddr  += mchunk;
804                 buf    += mchunk;
805                 mbytes -= mchunk;
806         }
807 out:
808         return result;
809 }
810
811 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
812                                         struct kexec_segment *segment)
813 {
814         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
815          * user space to it's destination.
816          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
817          */
818         unsigned long maddr;
819         unsigned long ubytes, mbytes;
820         int result;
821         unsigned char __user *buf;
822
823         result = 0;
824         buf = segment->buf;
825         ubytes = segment->bufsz;
826         mbytes = segment->memsz;
827         maddr = segment->mem;
828         while (mbytes) {
829                 struct page *page;
830                 char *ptr;
831                 size_t uchunk, mchunk;
832
833                 page = pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
834                 if (page == 0) {
835                         result  = -ENOMEM;
836                         goto out;
837                 }
838                 ptr = kmap(page);
839                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
840                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
841                 if (mchunk > mbytes)
842                         mchunk = mbytes;
843
844                 uchunk = mchunk;
845                 if (uchunk > ubytes) {
846                         uchunk = ubytes;
847                         /* Zero the trailing part of the page */
848                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
849                 }
850                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
851                 kunmap(page);
852                 if (result) {
853                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
854                         goto out;
855                 }
856                 ubytes -= uchunk;
857                 maddr  += mchunk;
858                 buf    += mchunk;
859                 mbytes -= mchunk;
860         }
861 out:
862         return result;
863 }
864
865 static int kimage_load_segment(struct kimage *image,
866                                 struct kexec_segment *segment)
867 {
868         int result = -ENOMEM;
869
870         switch (image->type) {
871         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
872                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
873                 break;
874         case KEXEC_TYPE_CRASH:
875                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
876                 break;
877         }
878
879         return result;
880 }
881
882 /*
883  * Exec Kernel system call: for obvious reasons only root may call it.
884  *
885  * This call breaks up into three pieces.
886  * - A generic part which loads the new kernel from the current
887  *   address space, and very carefully places the data in the
888  *   allocated pages.
889  *
890  * - A generic part that interacts with the kernel and tells all of
891  *   the devices to shut down.  Preventing on-going dmas, and placing
892  *   the devices in a consistent state so a later kernel can
893  *   reinitialize them.
894  *
895  * - A machine specific part that includes the syscall number
896  *   and the copies the image to it's final destination.  And
897  *   jumps into the image at entry.
898  *
899  * kexec does not sync, or unmount filesystems so if you need
900  * that to happen you need to do that yourself.
901  */
902 struct kimage *kexec_image = NULL;
903 static struct kimage *kexec_crash_image = NULL;
904 /*
905  * A home grown binary mutex.
906  * Nothing can wait so this mutex is safe to use
907  * in interrupt context :)
908  */
909 static int kexec_lock = 0;
910
911 asmlinkage long sys_kexec_load(unsigned long entry, unsigned long nr_segments,
912                                 struct kexec_segment __user *segments,
913                                 unsigned long flags)
914 {
915         struct kimage **dest_image, *image;
916         int locked;
917         int result;
918
919         /* We only trust the superuser with rebooting the system. */
920         if (!capable(CAP_SYS_BOOT))
921                 return -EPERM;
922
923         /*
924          * Verify we have a legal set of flags
925          * This leaves us room for future extensions.
926          */
927         if ((flags & KEXEC_FLAGS) != (flags & ~KEXEC_ARCH_MASK))
928                 return -EINVAL;
929
930         /* Verify we are on the appropriate architecture */
931         if (((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH) &&
932                 ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH_DEFAULT))
933                 return -EINVAL;
934
935         /* Put an artificial cap on the number
936          * of segments passed to kexec_load.
937          */
938         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
939                 return -EINVAL;
940
941         image = NULL;
942         result = 0;
943
944         /* Because we write directly to the reserved memory
945          * region when loading crash kernels we need a mutex here to
946          * prevent multiple crash  kernels from attempting to load
947          * simultaneously, and to prevent a crash kernel from loading
948          * over the top of a in use crash kernel.
949          *
950          * KISS: always take the mutex.
951          */
952         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
953         if (locked)
954                 return -EBUSY;
955
956         dest_image = &kexec_image;
957         if (flags & KEXEC_ON_CRASH)
958                 dest_image = &kexec_crash_image;
959         if (nr_segments > 0) {
960                 unsigned long i;
961
962                 /* Loading another kernel to reboot into */
963                 if ((flags & KEXEC_ON_CRASH) == 0)
964                         result = kimage_normal_alloc(&image, entry,
965                                                         nr_segments, segments);
966                 /* Loading another kernel to switch to if this one crashes */
967                 else if (flags & KEXEC_ON_CRASH) {
968                         /* Free any current crash dump kernel before
969                          * we corrupt it.
970                          */
971                         kimage_free(xchg(&kexec_crash_image, NULL));
972                         result = kimage_crash_alloc(&image, entry,
973                                                      nr_segments, segments);
974                 }
975                 if (result)
976                         goto out;
977
978                 result = machine_kexec_prepare(image);
979                 if (result)
980                         goto out;
981
982                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
983                         result = kimage_load_segment(image, &image->segment[i]);
984                         if (result)
985                                 goto out;
986                 }
987                 result = kimage_terminate(image);
988                 if (result)
989                         goto out;
990         }
991         /* Install the new kernel, and  Uninstall the old */
992         image = xchg(dest_image, image);
993
994 out:
995         xchg(&kexec_lock, 0); /* Release the mutex */
996         kimage_free(image);
997
998         return result;
999 }
1000
1001 #ifdef CONFIG_COMPAT
1002 asmlinkage long compat_sys_kexec_load(unsigned long entry,
1003                                 unsigned long nr_segments,
1004                                 struct compat_kexec_segment __user *segments,
1005                                 unsigned long flags)
1006 {
1007         struct compat_kexec_segment in;
1008         struct kexec_segment out, __user *ksegments;
1009         unsigned long i, result;
1010
1011         /* Don't allow clients that don't understand the native
1012          * architecture to do anything.
1013          */
1014         if ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) == KEXEC_ARCH_DEFAULT)
1015                 return -EINVAL;
1016
1017         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
1018                 return -EINVAL;
1019
1020         ksegments = compat_alloc_user_space(nr_segments * sizeof(out));
1021         for (i=0; i < nr_segments; i++) {
1022                 result = copy_from_user(&in, &segments[i], sizeof(in));
1023                 if (result)
1024                         return -EFAULT;
1025
1026                 out.buf   = compat_ptr(in.buf);
1027                 out.bufsz = in.bufsz;
1028                 out.mem   = in.mem;
1029                 out.memsz = in.memsz;
1030
1031                 result = copy_to_user(&ksegments[i], &out, sizeof(out));
1032                 if (result)
1033                         return -EFAULT;
1034         }
1035
1036         return sys_kexec_load(entry, nr_segments, ksegments, flags);
1037 }
1038 #endif
1039
1040 void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1041 {
1042         struct kimage *image;
1043         int locked;
1044
1045
1046         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1047          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1048          * we are using after a panic on a different cpu.
1049          *
1050          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1051          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1052          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1053          */
1054         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
1055         if (!locked) {
1056                 image = xchg(&kexec_crash_image, NULL);
1057                 if (image) {
1058                         machine_crash_shutdown(regs);
1059                         machine_kexec(image);
1060                 }
1061                 xchg(&kexec_lock, 0);
1062         }
1063 }