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