x86: Stop MCEs and NMIs during code patching
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / kernel / nmi.c
1 /*
2  *  linux/arch/x86_64/nmi.c
3  *
4  *  NMI watchdog support on APIC systems
5  *
6  *  Started by Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
7  *
8  *  Fixes:
9  *  Mikael Pettersson   : AMD K7 support for local APIC NMI watchdog.
10  *  Mikael Pettersson   : Power Management for local APIC NMI watchdog.
11  *  Pavel Machek and
12  *  Mikael Pettersson   : PM converted to driver model. Disable/enable API.
13  */
14
15 #include <linux/nmi.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/delay.h>
18 #include <linux/interrupt.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/sysdev.h>
21 #include <linux/sysctl.h>
22 #include <linux/kprobes.h>
23 #include <linux/cpumask.h>
24 #include <linux/kdebug.h>
25
26 #include <asm/smp.h>
27 #include <asm/nmi.h>
28 #include <asm/proto.h>
29 #include <asm/mce.h>
30
31 int unknown_nmi_panic;
32 int nmi_watchdog_enabled;
33 int panic_on_unrecovered_nmi;
34
35 static cpumask_t backtrace_mask = CPU_MASK_NONE;
36
37 /* nmi_active:
38  * >0: the lapic NMI watchdog is active, but can be disabled
39  * <0: the lapic NMI watchdog has not been set up, and cannot
40  *     be enabled
41  *  0: the lapic NMI watchdog is disabled, but can be enabled
42  */
43 atomic_t nmi_active = ATOMIC_INIT(0);           /* oprofile uses this */
44 int panic_on_timeout;
45
46 unsigned int nmi_watchdog = NMI_DEFAULT;
47 static unsigned int nmi_hz = HZ;
48
49 static DEFINE_PER_CPU(short, wd_enabled);
50
51 /* local prototypes */
52 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu);
53
54 /* Run after command line and cpu_init init, but before all other checks */
55 void nmi_watchdog_default(void)
56 {
57         if (nmi_watchdog != NMI_DEFAULT)
58                 return;
59         nmi_watchdog = NMI_NONE;
60 }
61
62 static int endflag __initdata = 0;
63
64 #ifdef CONFIG_SMP
65 /* The performance counters used by NMI_LOCAL_APIC don't trigger when
66  * the CPU is idle. To make sure the NMI watchdog really ticks on all
67  * CPUs during the test make them busy.
68  */
69 static __init void nmi_cpu_busy(void *data)
70 {
71         local_irq_enable_in_hardirq();
72         /* Intentionally don't use cpu_relax here. This is
73            to make sure that the performance counter really ticks,
74            even if there is a simulator or similar that catches the
75            pause instruction. On a real HT machine this is fine because
76            all other CPUs are busy with "useless" delay loops and don't
77            care if they get somewhat less cycles. */
78         while (endflag == 0)
79                 mb();
80 }
81 #endif
82
83 int __init check_nmi_watchdog (void)
84 {
85         int *counts;
86         int cpu;
87
88         if ((nmi_watchdog == NMI_NONE) || (nmi_watchdog == NMI_DEFAULT))
89                 return 0;
90
91         if (!atomic_read(&nmi_active))
92                 return 0;
93
94         counts = kmalloc(NR_CPUS * sizeof(int), GFP_KERNEL);
95         if (!counts)
96                 return -1;
97
98         printk(KERN_INFO "testing NMI watchdog ... ");
99
100 #ifdef CONFIG_SMP
101         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
102                 smp_call_function(nmi_cpu_busy, (void *)&endflag, 0, 0);
103 #endif
104
105         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++)
106                 counts[cpu] = cpu_pda(cpu)->__nmi_count;
107         local_irq_enable();
108         mdelay((20*1000)/nmi_hz); // wait 20 ticks
109
110         for_each_online_cpu(cpu) {
111                 if (!per_cpu(wd_enabled, cpu))
112                         continue;
113                 if (cpu_pda(cpu)->__nmi_count - counts[cpu] <= 5) {
114                         printk("CPU#%d: NMI appears to be stuck (%d->%d)!\n",
115                                cpu,
116                                counts[cpu],
117                                cpu_pda(cpu)->__nmi_count);
118                         per_cpu(wd_enabled, cpu) = 0;
119                         atomic_dec(&nmi_active);
120                 }
121         }
122         if (!atomic_read(&nmi_active)) {
123                 kfree(counts);
124                 atomic_set(&nmi_active, -1);
125                 endflag = 1;
126                 return -1;
127         }
128         endflag = 1;
129         printk("OK.\n");
130
131         /* now that we know it works we can reduce NMI frequency to
132            something more reasonable; makes a difference in some configs */
133         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
134                 nmi_hz = lapic_adjust_nmi_hz(1);
135
136         kfree(counts);
137         return 0;
138 }
139
140 int __init setup_nmi_watchdog(char *str)
141 {
142         int nmi;
143
144         if (!strncmp(str,"panic",5)) {
145                 panic_on_timeout = 1;
146                 str = strchr(str, ',');
147                 if (!str)
148                         return 1;
149                 ++str;
150         }
151
152         get_option(&str, &nmi);
153
154         if ((nmi >= NMI_INVALID) || (nmi < NMI_NONE))
155                 return 0;
156
157         nmi_watchdog = nmi;
158         return 1;
159 }
160
161 __setup("nmi_watchdog=", setup_nmi_watchdog);
162
163
164 static void __acpi_nmi_disable(void *__unused)
165 {
166         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED);
167 }
168
169 /*
170  * Disable timer based NMIs on all CPUs:
171  */
172 void acpi_nmi_disable(void)
173 {
174         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
175                 on_each_cpu(__acpi_nmi_disable, NULL, 0, 1);
176 }
177
178 static void __acpi_nmi_enable(void *__unused)
179 {
180         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI);
181 }
182
183 /*
184  * Enable timer based NMIs on all CPUs:
185  */
186 void acpi_nmi_enable(void)
187 {
188         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
189                 on_each_cpu(__acpi_nmi_enable, NULL, 0, 1);
190 }
191 #ifdef CONFIG_PM
192
193 static int nmi_pm_active; /* nmi_active before suspend */
194
195 static int lapic_nmi_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
196 {
197         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
198         nmi_pm_active = atomic_read(&nmi_active);
199         stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
200         BUG_ON(atomic_read(&nmi_active) != 0);
201         return 0;
202 }
203
204 static int lapic_nmi_resume(struct sys_device *dev)
205 {
206         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
207         if (nmi_pm_active > 0) {
208                 setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
209                 touch_nmi_watchdog();
210         }
211         return 0;
212 }
213
214 static struct sysdev_class nmi_sysclass = {
215         set_kset_name("lapic_nmi"),
216         .resume         = lapic_nmi_resume,
217         .suspend        = lapic_nmi_suspend,
218 };
219
220 static struct sys_device device_lapic_nmi = {
221         .id             = 0,
222         .cls    = &nmi_sysclass,
223 };
224
225 static int __init init_lapic_nmi_sysfs(void)
226 {
227         int error;
228
229         /* should really be a BUG_ON but b/c this is an
230          * init call, it just doesn't work.  -dcz
231          */
232         if (nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC)
233                 return 0;
234
235         if ( atomic_read(&nmi_active) < 0 )
236                 return 0;
237
238         error = sysdev_class_register(&nmi_sysclass);
239         if (!error)
240                 error = sysdev_register(&device_lapic_nmi);
241         return error;
242 }
243 /* must come after the local APIC's device_initcall() */
244 late_initcall(init_lapic_nmi_sysfs);
245
246 #endif  /* CONFIG_PM */
247
248 void setup_apic_nmi_watchdog(void *unused)
249 {
250         if (__get_cpu_var(wd_enabled) == 1)
251                 return;
252
253         /* cheap hack to support suspend/resume */
254         /* if cpu0 is not active neither should the other cpus */
255         if ((smp_processor_id() != 0) && (atomic_read(&nmi_active) <= 0))
256                 return;
257
258         switch (nmi_watchdog) {
259         case NMI_LOCAL_APIC:
260                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
261                 if (lapic_watchdog_init(nmi_hz) < 0) {
262                         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
263                         return;
264                 }
265                 /* FALL THROUGH */
266         case NMI_IO_APIC:
267                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
268                 atomic_inc(&nmi_active);
269         }
270 }
271
272 void stop_apic_nmi_watchdog(void *unused)
273 {
274         /* only support LOCAL and IO APICs for now */
275         if ((nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC) &&
276             (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC))
277                 return;
278         if (__get_cpu_var(wd_enabled) == 0)
279                 return;
280         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
281                 lapic_watchdog_stop();
282         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
283         atomic_dec(&nmi_active);
284 }
285
286 /*
287  * the best way to detect whether a CPU has a 'hard lockup' problem
288  * is to check it's local APIC timer IRQ counts. If they are not
289  * changing then that CPU has some problem.
290  *
291  * as these watchdog NMI IRQs are generated on every CPU, we only
292  * have to check the current processor.
293  */
294
295 static DEFINE_PER_CPU(unsigned, last_irq_sum);
296 static DEFINE_PER_CPU(local_t, alert_counter);
297 static DEFINE_PER_CPU(int, nmi_touch);
298
299 void touch_nmi_watchdog(void)
300 {
301         if (nmi_watchdog > 0) {
302                 unsigned cpu;
303
304                 /*
305                  * Tell other CPUs to reset their alert counters. We cannot
306                  * do it ourselves because the alert count increase is not
307                  * atomic.
308                  */
309                 for_each_present_cpu(cpu) {
310                         if (per_cpu(nmi_touch, cpu) != 1)
311                                 per_cpu(nmi_touch, cpu) = 1;
312                 }
313         }
314
315         touch_softlockup_watchdog();
316 }
317
318 int __kprobes nmi_watchdog_tick(struct pt_regs * regs, unsigned reason)
319 {
320         int sum;
321         int touched = 0;
322         int cpu = smp_processor_id();
323         int rc = 0;
324
325         /* check for other users first */
326         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT)
327                         == NOTIFY_STOP) {
328                 rc = 1;
329                 touched = 1;
330         }
331
332         sum = read_pda(apic_timer_irqs);
333         if (__get_cpu_var(nmi_touch)) {
334                 __get_cpu_var(nmi_touch) = 0;
335                 touched = 1;
336         }
337
338         if (cpu_isset(cpu, backtrace_mask)) {
339                 static DEFINE_SPINLOCK(lock);   /* Serialise the printks */
340
341                 spin_lock(&lock);
342                 printk("NMI backtrace for cpu %d\n", cpu);
343                 dump_stack();
344                 spin_unlock(&lock);
345                 cpu_clear(cpu, backtrace_mask);
346         }
347
348 #ifdef CONFIG_X86_MCE
349         /* Could check oops_in_progress here too, but it's safer
350            not too */
351         if (atomic_read(&mce_entry) > 0)
352                 touched = 1;
353 #endif
354         /* if the apic timer isn't firing, this cpu isn't doing much */
355         if (!touched && __get_cpu_var(last_irq_sum) == sum) {
356                 /*
357                  * Ayiee, looks like this CPU is stuck ...
358                  * wait a few IRQs (5 seconds) before doing the oops ...
359                  */
360                 local_inc(&__get_cpu_var(alert_counter));
361                 if (local_read(&__get_cpu_var(alert_counter)) == 5*nmi_hz)
362                         die_nmi("NMI Watchdog detected LOCKUP on CPU %d\n", regs,
363                                 panic_on_timeout);
364         } else {
365                 __get_cpu_var(last_irq_sum) = sum;
366                 local_set(&__get_cpu_var(alert_counter), 0);
367         }
368
369         /* see if the nmi watchdog went off */
370         if (!__get_cpu_var(wd_enabled))
371                 return rc;
372         switch (nmi_watchdog) {
373         case NMI_LOCAL_APIC:
374                 rc |= lapic_wd_event(nmi_hz);
375                 break;
376         case NMI_IO_APIC:
377                 /* don't know how to accurately check for this.
378                  * just assume it was a watchdog timer interrupt
379                  * This matches the old behaviour.
380                  */
381                 rc = 1;
382                 break;
383         }
384         return rc;
385 }
386
387 static unsigned ignore_nmis;
388
389 asmlinkage __kprobes void do_nmi(struct pt_regs * regs, long error_code)
390 {
391         nmi_enter();
392         add_pda(__nmi_count,1);
393         if (!ignore_nmis)
394                 default_do_nmi(regs);
395         nmi_exit();
396 }
397
398 int do_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
399 {
400 #ifdef CONFIG_SYSCTL
401         if (unknown_nmi_panic)
402                 return unknown_nmi_panic_callback(regs, cpu);
403 #endif
404         return 0;
405 }
406
407 void stop_nmi(void)
408 {
409         acpi_nmi_disable();
410         ignore_nmis++;
411 }
412
413 void restart_nmi(void)
414 {
415         ignore_nmis--;
416         acpi_nmi_enable();
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SYSCTL
420
421 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
422 {
423         unsigned char reason = get_nmi_reason();
424         char buf[64];
425
426         sprintf(buf, "NMI received for unknown reason %02x\n", reason);
427         die_nmi(buf, regs, 1);  /* Always panic here */
428         return 0;
429 }
430
431 /*
432  * proc handler for /proc/sys/kernel/nmi
433  */
434 int proc_nmi_enabled(struct ctl_table *table, int write, struct file *file,
435                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
436 {
437         int old_state;
438
439         nmi_watchdog_enabled = (atomic_read(&nmi_active) > 0) ? 1 : 0;
440         old_state = nmi_watchdog_enabled;
441         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
442         if (!!old_state == !!nmi_watchdog_enabled)
443                 return 0;
444
445         if (atomic_read(&nmi_active) < 0) {
446                 printk( KERN_WARNING "NMI watchdog is permanently disabled\n");
447                 return -EIO;
448         }
449
450         /* if nmi_watchdog is not set yet, then set it */
451         nmi_watchdog_default();
452
453         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC) {
454                 if (nmi_watchdog_enabled)
455                         enable_lapic_nmi_watchdog();
456                 else
457                         disable_lapic_nmi_watchdog();
458         } else {
459                 printk( KERN_WARNING
460                         "NMI watchdog doesn't know what hardware to touch\n");
461                 return -EIO;
462         }
463         return 0;
464 }
465
466 #endif
467
468 void __trigger_all_cpu_backtrace(void)
469 {
470         int i;
471
472         backtrace_mask = cpu_online_map;
473         /* Wait for up to 10 seconds for all CPUs to do the backtrace */
474         for (i = 0; i < 10 * 1000; i++) {
475                 if (cpus_empty(backtrace_mask))
476                         break;
477                 mdelay(1);
478         }
479 }
480
481 EXPORT_SYMBOL(nmi_active);
482 EXPORT_SYMBOL(nmi_watchdog);
483 EXPORT_SYMBOL(touch_nmi_watchdog);