vmcoreinfo: add page flags values
[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/capability.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/file.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/fs.h>
14 #include <linux/kexec.h>
15 #include <linux/spinlock.h>
16 #include <linux/list.h>
17 #include <linux/highmem.h>
18 #include <linux/syscalls.h>
19 #include <linux/reboot.h>
20 #include <linux/ioport.h>
21 #include <linux/hardirq.h>
22 #include <linux/elf.h>
23 #include <linux/elfcore.h>
24 #include <linux/utsrelease.h>
25 #include <linux/utsname.h>
26 #include <linux/numa.h>
27
28 #include <asm/page.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/io.h>
31 #include <asm/system.h>
32 #include <asm/sections.h>
33
34 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
35 note_buf_t* crash_notes;
36
37 /* vmcoreinfo stuff */
38 unsigned char vmcoreinfo_data[VMCOREINFO_BYTES];
39 u32 vmcoreinfo_note[VMCOREINFO_NOTE_SIZE/4];
40 size_t vmcoreinfo_size;
41 size_t vmcoreinfo_max_size = sizeof(vmcoreinfo_data);
42
43 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
44 struct resource crashk_res = {
45         .name  = "Crash kernel",
46         .start = 0,
47         .end   = 0,
48         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM
49 };
50
51 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
52 {
53         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
54                 return 1;
55         return 0;
56 }
57
58 /*
59  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
60  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
61  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
62  * others it is still a simple predictable page table to setup.
63  *
64  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
65  * resting place.  This means I can only support memory whose
66  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
67  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
68  * If the assembly stub has more restrictive requirements
69  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
70  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
71  *
72  * The code for the transition from the current kernel to the
73  * the new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
74  * is given by KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE.  In the best case only a single
75  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
76  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
77  * virtual to physical addresses it must live in the range
78  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
79  * modifiable.
80  *
81  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
82  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
83  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
84  * structure is not used in the context of the current OS, it must
85  * be self-contained.
86  *
87  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
88  * destination page in its final resting place (if it happens
89  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
90  * physical address space, and most of RAM can be used.
91  *
92  * Future directions include:
93  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
94  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
95  *    reliable.
96  */
97
98 /*
99  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
100  * allocating pages whose destination address we do not care about.
101  */
102 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
103
104 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
105                                        unsigned long start, unsigned long end);
106 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
107                                        gfp_t gfp_mask,
108                                        unsigned long dest);
109
110 static int do_kimage_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
111                             unsigned long nr_segments,
112                             struct kexec_segment __user *segments)
113 {
114         size_t segment_bytes;
115         struct kimage *image;
116         unsigned long i;
117         int result;
118
119         /* Allocate a controlling structure */
120         result = -ENOMEM;
121         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
122         if (!image)
123                 goto out;
124
125         image->head = 0;
126         image->entry = &image->head;
127         image->last_entry = &image->head;
128         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
129         image->start = entry;
130         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
131
132         /* Initialize the list of control pages */
133         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
134
135         /* Initialize the list of destination pages */
136         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
137
138         /* Initialize the list of unuseable pages */
139         INIT_LIST_HEAD(&image->unuseable_pages);
140
141         /* Read in the segments */
142         image->nr_segments = nr_segments;
143         segment_bytes = nr_segments * sizeof(*segments);
144         result = copy_from_user(image->segment, segments, segment_bytes);
145         if (result)
146                 goto out;
147
148         /*
149          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
150          * responsible for making certain we don't attempt to load
151          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
152          * just verifies it is an address we can use.
153          *
154          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
155          * the destination addreses are page aligned.  Too many
156          * special cases crop of when we don't do this.  The most
157          * insidious is getting overlapping destination addresses
158          * simply because addresses are changed to page size
159          * granularity.
160          */
161         result = -EADDRNOTAVAIL;
162         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
163                 unsigned long mstart, mend;
164
165                 mstart = image->segment[i].mem;
166                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
167                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
168                         goto out;
169                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
170                         goto out;
171         }
172
173         /* Verify our destination addresses do not overlap.
174          * If we alloed overlapping destination addresses
175          * through very weird things can happen with no
176          * easy explanation as one segment stops on another.
177          */
178         result = -EINVAL;
179         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
180                 unsigned long mstart, mend;
181                 unsigned long j;
182
183                 mstart = image->segment[i].mem;
184                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
185                 for (j = 0; j < i; j++) {
186                         unsigned long pstart, pend;
187                         pstart = image->segment[j].mem;
188                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
189                         /* Do the segments overlap ? */
190                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
191                                 goto out;
192                 }
193         }
194
195         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
196          * our memory sizes.  This should always be the case,
197          * and it is easier to check up front than to be surprised
198          * later on.
199          */
200         result = -EINVAL;
201         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
202                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
203                         goto out;
204         }
205
206         result = 0;
207 out:
208         if (result == 0)
209                 *rimage = image;
210         else
211                 kfree(image);
212
213         return result;
214
215 }
216
217 static int kimage_normal_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
218                                 unsigned long nr_segments,
219                                 struct kexec_segment __user *segments)
220 {
221         int result;
222         struct kimage *image;
223
224         /* Allocate and initialize a controlling structure */
225         image = NULL;
226         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
227         if (result)
228                 goto out;
229
230         *rimage = image;
231
232         /*
233          * Find a location for the control code buffer, and add it
234          * the vector of segments so that it's pages will also be
235          * counted as destination pages.
236          */
237         result = -ENOMEM;
238         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
239                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
240         if (!image->control_code_page) {
241                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
242                 goto out;
243         }
244
245         result = 0;
246  out:
247         if (result == 0)
248                 *rimage = image;
249         else
250                 kfree(image);
251
252         return result;
253 }
254
255 static int kimage_crash_alloc(struct kimage **rimage, unsigned long entry,
256                                 unsigned long nr_segments,
257                                 struct kexec_segment __user *segments)
258 {
259         int result;
260         struct kimage *image;
261         unsigned long i;
262
263         image = NULL;
264         /* Verify we have a valid entry point */
265         if ((entry < crashk_res.start) || (entry > crashk_res.end)) {
266                 result = -EADDRNOTAVAIL;
267                 goto out;
268         }
269
270         /* Allocate and initialize a controlling structure */
271         result = do_kimage_alloc(&image, entry, nr_segments, segments);
272         if (result)
273                 goto out;
274
275         /* Enable the special crash kernel control page
276          * allocation policy.
277          */
278         image->control_page = crashk_res.start;
279         image->type = KEXEC_TYPE_CRASH;
280
281         /*
282          * Verify we have good destination addresses.  Normally
283          * the caller is responsible for making certain we don't
284          * attempt to load the new image into invalid or reserved
285          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
286          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
287          * are in the reserved area otherwise preloading the
288          * kernel could corrupt things.
289          */
290         result = -EADDRNOTAVAIL;
291         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
292                 unsigned long mstart, mend;
293
294                 mstart = image->segment[i].mem;
295                 mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
296                 /* Ensure we are within the crash kernel limits */
297                 if ((mstart < crashk_res.start) || (mend > crashk_res.end))
298                         goto out;
299         }
300
301         /*
302          * Find a location for the control code buffer, and add
303          * the vector of segments so that it's pages will also be
304          * counted as destination pages.
305          */
306         result = -ENOMEM;
307         image->control_code_page = kimage_alloc_control_pages(image,
308                                            get_order(KEXEC_CONTROL_CODE_SIZE));
309         if (!image->control_code_page) {
310                 printk(KERN_ERR "Could not allocate control_code_buffer\n");
311                 goto out;
312         }
313
314         result = 0;
315 out:
316         if (result == 0)
317                 *rimage = image;
318         else
319                 kfree(image);
320
321         return result;
322 }
323
324 static int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
325                                         unsigned long start,
326                                         unsigned long end)
327 {
328         unsigned long i;
329
330         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
331                 unsigned long mstart, mend;
332
333                 mstart = image->segment[i].mem;
334                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
335                 if ((end > mstart) && (start < mend))
336                         return 1;
337         }
338
339         return 0;
340 }
341
342 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
343 {
344         struct page *pages;
345
346         pages = alloc_pages(gfp_mask, order);
347         if (pages) {
348                 unsigned int count, i;
349                 pages->mapping = NULL;
350                 set_page_private(pages, order);
351                 count = 1 << order;
352                 for (i = 0; i < count; i++)
353                         SetPageReserved(pages + i);
354         }
355
356         return pages;
357 }
358
359 static void kimage_free_pages(struct page *page)
360 {
361         unsigned int order, count, i;
362
363         order = page_private(page);
364         count = 1 << order;
365         for (i = 0; i < count; i++)
366                 ClearPageReserved(page + i);
367         __free_pages(page, order);
368 }
369
370 static void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
371 {
372         struct list_head *pos, *next;
373
374         list_for_each_safe(pos, next, list) {
375                 struct page *page;
376
377                 page = list_entry(pos, struct page, lru);
378                 list_del(&page->lru);
379                 kimage_free_pages(page);
380         }
381 }
382
383 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
384                                                         unsigned int order)
385 {
386         /* Control pages are special, they are the intermediaries
387          * that are needed while we copy the rest of the pages
388          * to their final resting place.  As such they must
389          * not conflict with either the destination addresses
390          * or memory the kernel is already using.
391          *
392          * The only case where we really need more than one of
393          * these are for architectures where we cannot disable
394          * the MMU and must instead generate an identity mapped
395          * page table for all of the memory.
396          *
397          * At worst this runs in O(N) of the image size.
398          */
399         struct list_head extra_pages;
400         struct page *pages;
401         unsigned int count;
402
403         count = 1 << order;
404         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
405
406         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
407          * is a destination page.
408          */
409         do {
410                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
411
412                 pages = kimage_alloc_pages(GFP_KERNEL, order);
413                 if (!pages)
414                         break;
415                 pfn   = page_to_pfn(pages);
416                 epfn  = pfn + count;
417                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
418                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
419                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
420                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
421                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
422                         pages = NULL;
423                 }
424         } while (!pages);
425
426         if (pages) {
427                 /* Remember the allocated page... */
428                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
429
430                 /* Because the page is already in it's destination
431                  * location we will never allocate another page at
432                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
433                  * will not return it (again) and we don't need
434                  * to give it an entry in image->segment[].
435                  */
436         }
437         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
438          *
439          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
440          * page allocations, and add everyting to image->dest_pages.
441          *
442          * For now it is simpler to just free the pages.
443          */
444         kimage_free_page_list(&extra_pages);
445
446         return pages;
447 }
448
449 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
450                                                       unsigned int order)
451 {
452         /* Control pages are special, they are the intermediaries
453          * that are needed while we copy the rest of the pages
454          * to their final resting place.  As such they must
455          * not conflict with either the destination addresses
456          * or memory the kernel is already using.
457          *
458          * Control pages are also the only pags we must allocate
459          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
460          * are specified by the segments and we just memcpy
461          * into them directly.
462          *
463          * The only case where we really need more than one of
464          * these are for architectures where we cannot disable
465          * the MMU and must instead generate an identity mapped
466          * page table for all of the memory.
467          *
468          * Given the low demand this implements a very simple
469          * allocator that finds the first hole of the appropriate
470          * size in the reserved memory region, and allocates all
471          * of the memory up to and including the hole.
472          */
473         unsigned long hole_start, hole_end, size;
474         struct page *pages;
475
476         pages = NULL;
477         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
478         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
479         hole_end   = hole_start + size - 1;
480         while (hole_end <= crashk_res.end) {
481                 unsigned long i;
482
483                 if (hole_end > KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
484                         break;
485                 if (hole_end > crashk_res.end)
486                         break;
487                 /* See if I overlap any of the segments */
488                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
489                         unsigned long mstart, mend;
490
491                         mstart = image->segment[i].mem;
492                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
493                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
494                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
495                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
496                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
497                                 break;
498                         }
499                 }
500                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
501                 if (i == image->nr_segments) {
502                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
503                         break;
504                 }
505         }
506         if (pages)
507                 image->control_page = hole_end;
508
509         return pages;
510 }
511
512
513 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
514                                          unsigned int order)
515 {
516         struct page *pages = NULL;
517
518         switch (image->type) {
519         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
520                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
521                 break;
522         case KEXEC_TYPE_CRASH:
523                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
524                 break;
525         }
526
527         return pages;
528 }
529
530 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
531 {
532         if (*image->entry != 0)
533                 image->entry++;
534
535         if (image->entry == image->last_entry) {
536                 kimage_entry_t *ind_page;
537                 struct page *page;
538
539                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
540                 if (!page)
541                         return -ENOMEM;
542
543                 ind_page = page_address(page);
544                 *image->entry = virt_to_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
545                 image->entry = ind_page;
546                 image->last_entry = ind_page +
547                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
548         }
549         *image->entry = entry;
550         image->entry++;
551         *image->entry = 0;
552
553         return 0;
554 }
555
556 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
557                                    unsigned long destination)
558 {
559         int result;
560
561         destination &= PAGE_MASK;
562         result = kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
563         if (result == 0)
564                 image->destination = destination;
565
566         return result;
567 }
568
569
570 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
571 {
572         int result;
573
574         page &= PAGE_MASK;
575         result = kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
576         if (result == 0)
577                 image->destination += PAGE_SIZE;
578
579         return result;
580 }
581
582
583 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
584 {
585         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
586         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
587
588         /* Walk through and free any unuseable pages I have cached */
589         kimage_free_page_list(&image->unuseable_pages);
590
591 }
592 static int kimage_terminate(struct kimage *image)
593 {
594         if (*image->entry != 0)
595                 image->entry++;
596
597         *image->entry = IND_DONE;
598
599         return 0;
600 }
601
602 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
603         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
604                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION)? \
605                         phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)): ptr +1)
606
607 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
608 {
609         struct page *page;
610
611         page = pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
612         kimage_free_pages(page);
613 }
614
615 static void kimage_free(struct kimage *image)
616 {
617         kimage_entry_t *ptr, entry;
618         kimage_entry_t ind = 0;
619
620         if (!image)
621                 return;
622
623         kimage_free_extra_pages(image);
624         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
625                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
626                         /* Free the previous indirection page */
627                         if (ind & IND_INDIRECTION)
628                                 kimage_free_entry(ind);
629                         /* Save this indirection page until we are
630                          * done with it.
631                          */
632                         ind = entry;
633                 }
634                 else if (entry & IND_SOURCE)
635                         kimage_free_entry(entry);
636         }
637         /* Free the final indirection page */
638         if (ind & IND_INDIRECTION)
639                 kimage_free_entry(ind);
640
641         /* Handle any machine specific cleanup */
642         machine_kexec_cleanup(image);
643
644         /* Free the kexec control pages... */
645         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
646         kfree(image);
647 }
648
649 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
650                                         unsigned long page)
651 {
652         kimage_entry_t *ptr, entry;
653         unsigned long destination = 0;
654
655         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
656                 if (entry & IND_DESTINATION)
657                         destination = entry & PAGE_MASK;
658                 else if (entry & IND_SOURCE) {
659                         if (page == destination)
660                                 return ptr;
661                         destination += PAGE_SIZE;
662                 }
663         }
664
665         return NULL;
666 }
667
668 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
669                                         gfp_t gfp_mask,
670                                         unsigned long destination)
671 {
672         /*
673          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
674          * is not copied to its destination page before the data on
675          * the destination page is no longer useful.
676          *
677          * To do this we maintain the invariant that a source page is
678          * either its own destination page, or it is not a
679          * destination page at all.
680          *
681          * That is slightly stronger than required, but the proof
682          * that no problems will not occur is trivial, and the
683          * implementation is simply to verify.
684          *
685          * When allocating all pages normally this algorithm will run
686          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
687          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
688          * be fixed.
689          */
690         struct page *page;
691         unsigned long addr;
692
693         /*
694          * Walk through the list of destination pages, and see if I
695          * have a match.
696          */
697         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
698                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
699                 if (addr == destination) {
700                         list_del(&page->lru);
701                         return page;
702                 }
703         }
704         page = NULL;
705         while (1) {
706                 kimage_entry_t *old;
707
708                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
709                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
710                 if (!page)
711                         return NULL;
712                 /* If the page cannot be used file it away */
713                 if (page_to_pfn(page) >
714                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
715                         list_add(&page->lru, &image->unuseable_pages);
716                         continue;
717                 }
718                 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
719
720                 /* If it is the destination page we want use it */
721                 if (addr == destination)
722                         break;
723
724                 /* If the page is not a destination page use it */
725                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
726                                                   addr + PAGE_SIZE))
727                         break;
728
729                 /*
730                  * I know that the page is someones destination page.
731                  * See if there is already a source page for this
732                  * destination page.  And if so swap the source pages.
733                  */
734                 old = kimage_dst_used(image, addr);
735                 if (old) {
736                         /* If so move it */
737                         unsigned long old_addr;
738                         struct page *old_page;
739
740                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
741                         old_page = pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
742                         copy_highpage(page, old_page);
743                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
744
745                         /* The old page I have found cannot be a
746                          * destination page, so return it.
747                          */
748                         addr = old_addr;
749                         page = old_page;
750                         break;
751                 }
752                 else {
753                         /* Place the page on the destination list I
754                          * will use it later.
755                          */
756                         list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
757                 }
758         }
759
760         return page;
761 }
762
763 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
764                                          struct kexec_segment *segment)
765 {
766         unsigned long maddr;
767         unsigned long ubytes, mbytes;
768         int result;
769         unsigned char __user *buf;
770
771         result = 0;
772         buf = segment->buf;
773         ubytes = segment->bufsz;
774         mbytes = segment->memsz;
775         maddr = segment->mem;
776
777         result = kimage_set_destination(image, maddr);
778         if (result < 0)
779                 goto out;
780
781         while (mbytes) {
782                 struct page *page;
783                 char *ptr;
784                 size_t uchunk, mchunk;
785
786                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
787                 if (!page) {
788                         result  = -ENOMEM;
789                         goto out;
790                 }
791                 result = kimage_add_page(image, page_to_pfn(page)
792                                                                 << PAGE_SHIFT);
793                 if (result < 0)
794                         goto out;
795
796                 ptr = kmap(page);
797                 /* Start with a clear page */
798                 memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
799                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
800                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
801                 if (mchunk > mbytes)
802                         mchunk = mbytes;
803
804                 uchunk = mchunk;
805                 if (uchunk > ubytes)
806                         uchunk = ubytes;
807
808                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
809                 kunmap(page);
810                 if (result) {
811                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
812                         goto out;
813                 }
814                 ubytes -= uchunk;
815                 maddr  += mchunk;
816                 buf    += mchunk;
817                 mbytes -= mchunk;
818         }
819 out:
820         return result;
821 }
822
823 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
824                                         struct kexec_segment *segment)
825 {
826         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
827          * user space to it's destination.
828          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
829          */
830         unsigned long maddr;
831         unsigned long ubytes, mbytes;
832         int result;
833         unsigned char __user *buf;
834
835         result = 0;
836         buf = segment->buf;
837         ubytes = segment->bufsz;
838         mbytes = segment->memsz;
839         maddr = segment->mem;
840         while (mbytes) {
841                 struct page *page;
842                 char *ptr;
843                 size_t uchunk, mchunk;
844
845                 page = pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
846                 if (!page) {
847                         result  = -ENOMEM;
848                         goto out;
849                 }
850                 ptr = kmap(page);
851                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
852                 mchunk = PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK);
853                 if (mchunk > mbytes)
854                         mchunk = mbytes;
855
856                 uchunk = mchunk;
857                 if (uchunk > ubytes) {
858                         uchunk = ubytes;
859                         /* Zero the trailing part of the page */
860                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
861                 }
862                 result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
863                 kexec_flush_icache_page(page);
864                 kunmap(page);
865                 if (result) {
866                         result = (result < 0) ? result : -EIO;
867                         goto out;
868                 }
869                 ubytes -= uchunk;
870                 maddr  += mchunk;
871                 buf    += mchunk;
872                 mbytes -= mchunk;
873         }
874 out:
875         return result;
876 }
877
878 static int kimage_load_segment(struct kimage *image,
879                                 struct kexec_segment *segment)
880 {
881         int result = -ENOMEM;
882
883         switch (image->type) {
884         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
885                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
886                 break;
887         case KEXEC_TYPE_CRASH:
888                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
889                 break;
890         }
891
892         return result;
893 }
894
895 /*
896  * Exec Kernel system call: for obvious reasons only root may call it.
897  *
898  * This call breaks up into three pieces.
899  * - A generic part which loads the new kernel from the current
900  *   address space, and very carefully places the data in the
901  *   allocated pages.
902  *
903  * - A generic part that interacts with the kernel and tells all of
904  *   the devices to shut down.  Preventing on-going dmas, and placing
905  *   the devices in a consistent state so a later kernel can
906  *   reinitialize them.
907  *
908  * - A machine specific part that includes the syscall number
909  *   and the copies the image to it's final destination.  And
910  *   jumps into the image at entry.
911  *
912  * kexec does not sync, or unmount filesystems so if you need
913  * that to happen you need to do that yourself.
914  */
915 struct kimage *kexec_image;
916 struct kimage *kexec_crash_image;
917 /*
918  * A home grown binary mutex.
919  * Nothing can wait so this mutex is safe to use
920  * in interrupt context :)
921  */
922 static int kexec_lock;
923
924 asmlinkage long sys_kexec_load(unsigned long entry, unsigned long nr_segments,
925                                 struct kexec_segment __user *segments,
926                                 unsigned long flags)
927 {
928         struct kimage **dest_image, *image;
929         int locked;
930         int result;
931
932         /* We only trust the superuser with rebooting the system. */
933         if (!capable(CAP_SYS_BOOT))
934                 return -EPERM;
935
936         /*
937          * Verify we have a legal set of flags
938          * This leaves us room for future extensions.
939          */
940         if ((flags & KEXEC_FLAGS) != (flags & ~KEXEC_ARCH_MASK))
941                 return -EINVAL;
942
943         /* Verify we are on the appropriate architecture */
944         if (((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH) &&
945                 ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) != KEXEC_ARCH_DEFAULT))
946                 return -EINVAL;
947
948         /* Put an artificial cap on the number
949          * of segments passed to kexec_load.
950          */
951         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
952                 return -EINVAL;
953
954         image = NULL;
955         result = 0;
956
957         /* Because we write directly to the reserved memory
958          * region when loading crash kernels we need a mutex here to
959          * prevent multiple crash  kernels from attempting to load
960          * simultaneously, and to prevent a crash kernel from loading
961          * over the top of a in use crash kernel.
962          *
963          * KISS: always take the mutex.
964          */
965         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
966         if (locked)
967                 return -EBUSY;
968
969         dest_image = &kexec_image;
970         if (flags & KEXEC_ON_CRASH)
971                 dest_image = &kexec_crash_image;
972         if (nr_segments > 0) {
973                 unsigned long i;
974
975                 /* Loading another kernel to reboot into */
976                 if ((flags & KEXEC_ON_CRASH) == 0)
977                         result = kimage_normal_alloc(&image, entry,
978                                                         nr_segments, segments);
979                 /* Loading another kernel to switch to if this one crashes */
980                 else if (flags & KEXEC_ON_CRASH) {
981                         /* Free any current crash dump kernel before
982                          * we corrupt it.
983                          */
984                         kimage_free(xchg(&kexec_crash_image, NULL));
985                         result = kimage_crash_alloc(&image, entry,
986                                                      nr_segments, segments);
987                 }
988                 if (result)
989                         goto out;
990
991                 result = machine_kexec_prepare(image);
992                 if (result)
993                         goto out;
994
995                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
996                         result = kimage_load_segment(image, &image->segment[i]);
997                         if (result)
998                                 goto out;
999                 }
1000                 result = kimage_terminate(image);
1001                 if (result)
1002                         goto out;
1003         }
1004         /* Install the new kernel, and  Uninstall the old */
1005         image = xchg(dest_image, image);
1006
1007 out:
1008         locked = xchg(&kexec_lock, 0); /* Release the mutex */
1009         BUG_ON(!locked);
1010         kimage_free(image);
1011
1012         return result;
1013 }
1014
1015 #ifdef CONFIG_COMPAT
1016 asmlinkage long compat_sys_kexec_load(unsigned long entry,
1017                                 unsigned long nr_segments,
1018                                 struct compat_kexec_segment __user *segments,
1019                                 unsigned long flags)
1020 {
1021         struct compat_kexec_segment in;
1022         struct kexec_segment out, __user *ksegments;
1023         unsigned long i, result;
1024
1025         /* Don't allow clients that don't understand the native
1026          * architecture to do anything.
1027          */
1028         if ((flags & KEXEC_ARCH_MASK) == KEXEC_ARCH_DEFAULT)
1029                 return -EINVAL;
1030
1031         if (nr_segments > KEXEC_SEGMENT_MAX)
1032                 return -EINVAL;
1033
1034         ksegments = compat_alloc_user_space(nr_segments * sizeof(out));
1035         for (i=0; i < nr_segments; i++) {
1036                 result = copy_from_user(&in, &segments[i], sizeof(in));
1037                 if (result)
1038                         return -EFAULT;
1039
1040                 out.buf   = compat_ptr(in.buf);
1041                 out.bufsz = in.bufsz;
1042                 out.mem   = in.mem;
1043                 out.memsz = in.memsz;
1044
1045                 result = copy_to_user(&ksegments[i], &out, sizeof(out));
1046                 if (result)
1047                         return -EFAULT;
1048         }
1049
1050         return sys_kexec_load(entry, nr_segments, ksegments, flags);
1051 }
1052 #endif
1053
1054 void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1055 {
1056         int locked;
1057
1058
1059         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1060          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1061          * we are using after a panic on a different cpu.
1062          *
1063          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1064          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1065          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1066          */
1067         locked = xchg(&kexec_lock, 1);
1068         if (!locked) {
1069                 if (kexec_crash_image) {
1070                         struct pt_regs fixed_regs;
1071                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
1072                         crash_save_vmcoreinfo();
1073                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
1074                         machine_kexec(kexec_crash_image);
1075                 }
1076                 locked = xchg(&kexec_lock, 0);
1077                 BUG_ON(!locked);
1078         }
1079 }
1080
1081 static u32 *append_elf_note(u32 *buf, char *name, unsigned type, void *data,
1082                             size_t data_len)
1083 {
1084         struct elf_note note;
1085
1086         note.n_namesz = strlen(name) + 1;
1087         note.n_descsz = data_len;
1088         note.n_type   = type;
1089         memcpy(buf, &note, sizeof(note));
1090         buf += (sizeof(note) + 3)/4;
1091         memcpy(buf, name, note.n_namesz);
1092         buf += (note.n_namesz + 3)/4;
1093         memcpy(buf, data, note.n_descsz);
1094         buf += (note.n_descsz + 3)/4;
1095
1096         return buf;
1097 }
1098
1099 static void final_note(u32 *buf)
1100 {
1101         struct elf_note note;
1102
1103         note.n_namesz = 0;
1104         note.n_descsz = 0;
1105         note.n_type   = 0;
1106         memcpy(buf, &note, sizeof(note));
1107 }
1108
1109 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1110 {
1111         struct elf_prstatus prstatus;
1112         u32 *buf;
1113
1114         if ((cpu < 0) || (cpu >= NR_CPUS))
1115                 return;
1116
1117         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1118          * I need a well defined structure format
1119          * for the data I pass, and I need tags
1120          * on the data to indicate what information I have
1121          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1122          * all of that, so there is no need to invent something new.
1123          */
1124         buf = (u32*)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1125         if (!buf)
1126                 return;
1127         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1128         prstatus.pr_pid = current->pid;
1129         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1130         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1131                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1132         final_note(buf);
1133 }
1134
1135 static int __init crash_notes_memory_init(void)
1136 {
1137         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
1138         crash_notes = alloc_percpu(note_buf_t);
1139         if (!crash_notes) {
1140                 printk("Kexec: Memory allocation for saving cpu register"
1141                 " states failed\n");
1142                 return -ENOMEM;
1143         }
1144         return 0;
1145 }
1146 module_init(crash_notes_memory_init)
1147
1148
1149 /*
1150  * parsing the "crashkernel" commandline
1151  *
1152  * this code is intended to be called from architecture specific code
1153  */
1154
1155
1156 /*
1157  * This function parses command lines in the format
1158  *
1159  *   crashkernel=ramsize-range:size[,...][@offset]
1160  *
1161  * The function returns 0 on success and -EINVAL on failure.
1162  */
1163 static int __init parse_crashkernel_mem(char                    *cmdline,
1164                                         unsigned long long      system_ram,
1165                                         unsigned long long      *crash_size,
1166                                         unsigned long long      *crash_base)
1167 {
1168         char *cur = cmdline, *tmp;
1169
1170         /* for each entry of the comma-separated list */
1171         do {
1172                 unsigned long long start, end = ULLONG_MAX, size;
1173
1174                 /* get the start of the range */
1175                 start = memparse(cur, &tmp);
1176                 if (cur == tmp) {
1177                         pr_warning("crashkernel: Memory value expected\n");
1178                         return -EINVAL;
1179                 }
1180                 cur = tmp;
1181                 if (*cur != '-') {
1182                         pr_warning("crashkernel: '-' expected\n");
1183                         return -EINVAL;
1184                 }
1185                 cur++;
1186
1187                 /* if no ':' is here, than we read the end */
1188                 if (*cur != ':') {
1189                         end = memparse(cur, &tmp);
1190                         if (cur == tmp) {
1191                                 pr_warning("crashkernel: Memory "
1192                                                 "value expected\n");
1193                                 return -EINVAL;
1194                         }
1195                         cur = tmp;
1196                         if (end <= start) {
1197                                 pr_warning("crashkernel: end <= start\n");
1198                                 return -EINVAL;
1199                         }
1200                 }
1201
1202                 if (*cur != ':') {
1203                         pr_warning("crashkernel: ':' expected\n");
1204                         return -EINVAL;
1205                 }
1206                 cur++;
1207
1208                 size = memparse(cur, &tmp);
1209                 if (cur == tmp) {
1210                         pr_warning("Memory value expected\n");
1211                         return -EINVAL;
1212                 }
1213                 cur = tmp;
1214                 if (size >= system_ram) {
1215                         pr_warning("crashkernel: invalid size\n");
1216                         return -EINVAL;
1217                 }
1218
1219                 /* match ? */
1220                 if (system_ram >= start && system_ram <= end) {
1221                         *crash_size = size;
1222                         break;
1223                 }
1224         } while (*cur++ == ',');
1225
1226         if (*crash_size > 0) {
1227                 while (*cur != ' ' && *cur != '@')
1228                         cur++;
1229                 if (*cur == '@') {
1230                         cur++;
1231                         *crash_base = memparse(cur, &tmp);
1232                         if (cur == tmp) {
1233                                 pr_warning("Memory value expected "
1234                                                 "after '@'\n");
1235                                 return -EINVAL;
1236                         }
1237                 }
1238         }
1239
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * That function parses "simple" (old) crashkernel command lines like
1245  *
1246  *      crashkernel=size[@offset]
1247  *
1248  * It returns 0 on success and -EINVAL on failure.
1249  */
1250 static int __init parse_crashkernel_simple(char                 *cmdline,
1251                                            unsigned long long   *crash_size,
1252                                            unsigned long long   *crash_base)
1253 {
1254         char *cur = cmdline;
1255
1256         *crash_size = memparse(cmdline, &cur);
1257         if (cmdline == cur) {
1258                 pr_warning("crashkernel: memory value expected\n");
1259                 return -EINVAL;
1260         }
1261
1262         if (*cur == '@')
1263                 *crash_base = memparse(cur+1, &cur);
1264
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * That function is the entry point for command line parsing and should be
1270  * called from the arch-specific code.
1271  */
1272 int __init parse_crashkernel(char                *cmdline,
1273                              unsigned long long system_ram,
1274                              unsigned long long *crash_size,
1275                              unsigned long long *crash_base)
1276 {
1277         char    *p = cmdline, *ck_cmdline = NULL;
1278         char    *first_colon, *first_space;
1279
1280         BUG_ON(!crash_size || !crash_base);
1281         *crash_size = 0;
1282         *crash_base = 0;
1283
1284         /* find crashkernel and use the last one if there are more */
1285         p = strstr(p, "crashkernel=");
1286         while (p) {
1287                 ck_cmdline = p;
1288                 p = strstr(p+1, "crashkernel=");
1289         }
1290
1291         if (!ck_cmdline)
1292                 return -EINVAL;
1293
1294         ck_cmdline += 12; /* strlen("crashkernel=") */
1295
1296         /*
1297          * if the commandline contains a ':', then that's the extended
1298          * syntax -- if not, it must be the classic syntax
1299          */
1300         first_colon = strchr(ck_cmdline, ':');
1301         first_space = strchr(ck_cmdline, ' ');
1302         if (first_colon && (!first_space || first_colon < first_space))
1303                 return parse_crashkernel_mem(ck_cmdline, system_ram,
1304                                 crash_size, crash_base);
1305         else
1306                 return parse_crashkernel_simple(ck_cmdline, crash_size,
1307                                 crash_base);
1308
1309         return 0;
1310 }
1311
1312
1313
1314 void crash_save_vmcoreinfo(void)
1315 {
1316         u32 *buf;
1317
1318         if (!vmcoreinfo_size)
1319                 return;
1320
1321         vmcoreinfo_append_str("CRASHTIME=%ld", get_seconds());
1322
1323         buf = (u32 *)vmcoreinfo_note;
1324
1325         buf = append_elf_note(buf, VMCOREINFO_NOTE_NAME, 0, vmcoreinfo_data,
1326                               vmcoreinfo_size);
1327
1328         final_note(buf);
1329 }
1330
1331 void vmcoreinfo_append_str(const char *fmt, ...)
1332 {
1333         va_list args;
1334         char buf[0x50];
1335         int r;
1336
1337         va_start(args, fmt);
1338         r = vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
1339         va_end(args);
1340
1341         if (r + vmcoreinfo_size > vmcoreinfo_max_size)
1342                 r = vmcoreinfo_max_size - vmcoreinfo_size;
1343
1344         memcpy(&vmcoreinfo_data[vmcoreinfo_size], buf, r);
1345
1346         vmcoreinfo_size += r;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * provide an empty default implementation here -- architecture
1351  * code may override this
1352  */
1353 void __attribute__ ((weak)) arch_crash_save_vmcoreinfo(void)
1354 {}
1355
1356 unsigned long __attribute__ ((weak)) paddr_vmcoreinfo_note(void)
1357 {
1358         return __pa((unsigned long)(char *)&vmcoreinfo_note);
1359 }
1360
1361 static int __init crash_save_vmcoreinfo_init(void)
1362 {
1363         VMCOREINFO_OSRELEASE(init_uts_ns.name.release);
1364         VMCOREINFO_PAGESIZE(PAGE_SIZE);
1365
1366         VMCOREINFO_SYMBOL(init_uts_ns);
1367         VMCOREINFO_SYMBOL(node_online_map);
1368         VMCOREINFO_SYMBOL(swapper_pg_dir);
1369         VMCOREINFO_SYMBOL(_stext);
1370
1371 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
1372         VMCOREINFO_SYMBOL(mem_map);
1373         VMCOREINFO_SYMBOL(contig_page_data);
1374 #endif
1375 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
1376         VMCOREINFO_SYMBOL(mem_section);
1377         VMCOREINFO_LENGTH(mem_section, NR_SECTION_ROOTS);
1378         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(mem_section);
1379         VMCOREINFO_OFFSET(mem_section, section_mem_map);
1380 #endif
1381         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(page);
1382         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(pglist_data);
1383         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(zone);
1384         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(free_area);
1385         VMCOREINFO_STRUCT_SIZE(list_head);
1386         VMCOREINFO_SIZE(nodemask_t);
1387         VMCOREINFO_OFFSET(page, flags);
1388         VMCOREINFO_OFFSET(page, _count);
1389         VMCOREINFO_OFFSET(page, mapping);
1390         VMCOREINFO_OFFSET(page, lru);
1391         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_zones);
1392         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, nr_zones);
1393 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
1394         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_mem_map);
1395 #endif
1396         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_start_pfn);
1397         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_spanned_pages);
1398         VMCOREINFO_OFFSET(pglist_data, node_id);
1399         VMCOREINFO_OFFSET(zone, free_area);
1400         VMCOREINFO_OFFSET(zone, vm_stat);
1401         VMCOREINFO_OFFSET(zone, spanned_pages);
1402         VMCOREINFO_OFFSET(free_area, free_list);
1403         VMCOREINFO_OFFSET(list_head, next);
1404         VMCOREINFO_OFFSET(list_head, prev);
1405         VMCOREINFO_LENGTH(zone.free_area, MAX_ORDER);
1406         VMCOREINFO_LENGTH(free_area.free_list, MIGRATE_TYPES);
1407         VMCOREINFO_NUMBER(NR_FREE_PAGES);
1408         VMCOREINFO_NUMBER(PG_lru);
1409         VMCOREINFO_NUMBER(PG_private);
1410         VMCOREINFO_NUMBER(PG_swapcache);
1411
1412         arch_crash_save_vmcoreinfo();
1413
1414         return 0;
1415 }
1416
1417 module_init(crash_save_vmcoreinfo_init)