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