arch/powerpc/kernel/machine_kexec_64.c

   1 /*
   2  * PPC64 code to handle Linux booting another kernel.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2004-2005, IBM Corp.
   5  *
   6  * Created by: Milton D Miller II
   7  *
   8  * This source code is licensed under the GNU General Public License,
   9  * Version 2.  See the file COPYING for more details.
  10  */
  11
  12
  13 #include <linux/kexec.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15 #include <linux/thread_info.h>
  16 #include <linux/init_task.h>
  17 #include <linux/errno.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/cpu.h>
  20 #include <linux/hardirq.h>
  21
  22 #include <asm/page.h>
  23 #include <asm/current.h>
  24 #include <asm/machdep.h>
  25 #include <asm/cacheflush.h>
  26 #include <asm/paca.h>
  27 #include <asm/mmu.h>
  28 #include <asm/sections.h>       /* _end */
  29 #include <asm/prom.h>
  30 #include <asm/smp.h>
  31 #include <asm/hw_breakpoint.h>
  32
  33 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
  34 int default_machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
  35 {
  36         int i;
  37         /*
  38          * Since we use the kernel fault handlers and paging code to
  39          * handle the virtual mode, we must make sure no destination
  40          * overlaps kernel static data or bss.
  41          */
  42         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++)
  43                 if (image->segment[i].mem < __pa(_end))
  44                         return -ETXTBSY;
  45         return 0;
  46 }
  47 #else
  48 int default_machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
  49 {
  50         int i;
  51         unsigned long begin, end;       /* limits of segment */
  52         unsigned long low, high;        /* limits of blocked memory range */
  53         struct device_node *node;
  54         const unsigned long *basep;
  55         const unsigned int *sizep;
  56
  57         if (!ppc_md.hpte_clear_all)
  58                 return -ENOENT;
  59
  60         /*
  61          * Since we use the kernel fault handlers and paging code to
  62          * handle the virtual mode, we must make sure no destination
  63          * overlaps kernel static data or bss.
  64          */
  65         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++)
  66                 if (image->segment[i].mem < __pa(_end))
  67                         return -ETXTBSY;
  68
  69         /*
  70          * For non-LPAR, we absolutely can not overwrite the mmu hash
  71          * table, since we are still using the bolted entries in it to
  72          * do the copy.  Check that here.
  73          *
  74          * It is safe if the end is below the start of the blocked
  75          * region (end <= low), or if the beginning is after the
  76          * end of the blocked region (begin >= high).  Use the
  77          * boolean identity !(a || b)  === (!a && !b).
  78          */
  79 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
  80         if (htab_address) {
  81                 low = __pa(htab_address);
  82                 high = low + htab_size_bytes;
  83
  84                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
  85                         begin = image->segment[i].mem;
  86                         end = begin + image->segment[i].memsz;
  87
  88                         if ((begin < high) && (end > low))
  89                                 return -ETXTBSY;
  90                 }
  91         }
  92 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
  93
  94         /* We also should not overwrite the tce tables */
  95         for_each_node_by_type(node, "pci") {
  96                 basep = of_get_property(node, "linux,tce-base", NULL);
  97                 sizep = of_get_property(node, "linux,tce-size", NULL);
  98                 if (basep == NULL || sizep == NULL)
  99                         continue;
 100
 101                 low = *basep;
 102                 high = low + (*sizep);
 103
 104                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 105                         begin = image->segment[i].mem;
 106                         end = begin + image->segment[i].memsz;
 107
 108                         if ((begin < high) && (end > low))
 109                                 return -ETXTBSY;
 110                 }
 111         }
 112
 113         return 0;
 114 }
 115 #endif /* !CONFIG_PPC_BOOK3E */
 116
 117 static void copy_segments(unsigned long ind)
 118 {
 119         unsigned long entry;
 120         unsigned long *ptr;
 121         void *dest;
 122         void *addr;
 123
 124         /*
 125          * We rely on kexec_load to create a lists that properly
 126          * initializes these pointers before they are used.
 127          * We will still crash if the list is wrong, but at least
 128          * the compiler will be quiet.
 129          */
 130         ptr = NULL;
 131         dest = NULL;
 132
 133         for (entry = ind; !(entry & IND_DONE); entry = *ptr++) {
 134                 addr = __va(entry & PAGE_MASK);
 135
 136                 switch (entry & IND_FLAGS) {
 137                 case IND_DESTINATION:
 138                         dest = addr;
 139                         break;
 140                 case IND_INDIRECTION:
 141                         ptr = addr;
 142                         break;
 143                 case IND_SOURCE:
 144                         copy_page(dest, addr);
 145                         dest += PAGE_SIZE;
 146                 }
 147         }
 148 }
 149
 150 void kexec_copy_flush(struct kimage *image)
 151 {
 152         long i, nr_segments = image->nr_segments;
 153         struct  kexec_segment ranges[KEXEC_SEGMENT_MAX];
 154
 155         /* save the ranges on the stack to efficiently flush the icache */
 156         memcpy(ranges, image->segment, sizeof(ranges));
 157
 158         /*
 159          * After this call we may not use anything allocated in dynamic
 160          * memory, including *image.
 161          *
 162          * Only globals and the stack are allowed.
 163          */
 164         copy_segments(image->head);
 165
 166         /*
 167          * we need to clear the icache for all dest pages sometime,
 168          * including ones that were in place on the original copy
 169          */
 170         for (i = 0; i < nr_segments; i++)
 171                 flush_icache_range((unsigned long)__va(ranges[i].mem),
 172                         (unsigned long)__va(ranges[i].mem + ranges[i].memsz));
 173 }
 174
 175 #ifdef CONFIG_SMP
 176
 177 static int kexec_all_irq_disabled = 0;
 178
 179 static void kexec_smp_down(void *arg)
 180 {
 181         local_irq_disable();
 182         hard_irq_disable();
 183
 184         mb(); /* make sure our irqs are disabled before we say they are */
 185         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 186         while(kexec_all_irq_disabled == 0)
 187                 cpu_relax();
 188         mb(); /* make sure all irqs are disabled before this */
 189         hw_breakpoint_disable();
 190         /*
 191          * Now every CPU has IRQs off, we can clear out any pending
 192          * IPIs and be sure that no more will come in after this.
 193          */
 194         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 195                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 1);
 196
 197         kexec_smp_wait();
 198         /* NOTREACHED */
 199 }
 200
 201 static void kexec_prepare_cpus_wait(int wait_state)
 202 {
 203         int my_cpu, i, notified=-1;
 204
 205         hw_breakpoint_disable();
 206         my_cpu = get_cpu();
 207         /* Make sure each CPU has at least made it to the state we need.
 208          *
 209          * FIXME: There is a (slim) chance of a problem if not all of the CPUs
 210          * are correctly onlined.  If somehow we start a CPU on boot with RTAS
 211          * start-cpu, but somehow that CPU doesn't write callin_cpu_map[] in
 212          * time, the boot CPU will timeout.  If it does eventually execute
 213          * stuff, the secondary will start up (paca[].cpu_start was written) and
 214          * get into a peculiar state.  If the platform supports
 215          * smp_ops->take_timebase(), the secondary CPU will probably be spinning
 216          * in there.  If not (i.e. pseries), the secondary will continue on and
 217          * try to online itself/idle/etc. If it survives that, we need to find
 218          * these possible-but-not-online-but-should-be CPUs and chaperone them
 219          * into kexec_smp_wait().
 220          */
 221         for_each_online_cpu(i) {
 222                 if (i == my_cpu)
 223                         continue;
 224
 225                 while (paca[i].kexec_state < wait_state) {
 226                         barrier();
 227                         if (i != notified) {
 228                                 printk(KERN_INFO "kexec: waiting for cpu %d "
 229                                        "(physical %d) to enter %i state\n",
 230                                        i, paca[i].hw_cpu_id, wait_state);
 231                                 notified = i;
 232                         }
 233                 }
 234         }
 235         mb();
 236 }
 237
 238 /*
 239  * We need to make sure each present CPU is online.  The next kernel will scan
 240  * the device tree and assume primary threads are online and query secondary
 241  * threads via RTAS to online them if required.  If we don't online primary
 242  * threads, they will be stuck.  However, we also online secondary threads as we
 243  * may be using 'cede offline'.  In this case RTAS doesn't see the secondary
 244  * threads as offline -- and again, these CPUs will be stuck.
 245  *
 246  * So, we online all CPUs that should be running, including secondary threads.
 247  */
 248 static void wake_offline_cpus(void)
 249 {
 250         int cpu = 0;
 251
 252         for_each_present_cpu(cpu) {
 253                 if (!cpu_online(cpu)) {
 254                         printk(KERN_INFO "kexec: Waking offline cpu %d.\n",
 255                                cpu);
 256                         WARN_ON(cpu_up(cpu));
 257                 }
 258         }
 259 }
 260
 261 static void kexec_prepare_cpus(void)
 262 {
 263         wake_offline_cpus();
 264         smp_call_function(kexec_smp_down, NULL, /* wait */0);
 265         local_irq_disable();
 266         hard_irq_disable();
 267
 268         mb(); /* make sure IRQs are disabled before we say they are */
 269         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 270
 271         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_IRQS_OFF);
 272         /* we are sure every CPU has IRQs off at this point */
 273         kexec_all_irq_disabled = 1;
 274
 275         /* after we tell the others to go down */
 276         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 277                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 278
 279         /*
 280          * Before removing MMU mappings make sure all CPUs have entered real
 281          * mode:
 282          */
 283         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_REAL_MODE);
 284
 285         put_cpu();
 286 }
 287
 288 #else /* ! SMP */
 289
 290 static void kexec_prepare_cpus(void)
 291 {
 292         /*
 293          * move the secondarys to us so that we can copy
 294          * the new kernel 0-0x100 safely
 295          *
 296          * do this if kexec in setup.c ?
 297          *
 298          * We need to release the cpus if we are ever going from an
 299          * UP to an SMP kernel.
 300          */
 301         smp_release_cpus();
 302         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 303                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 304         local_irq_disable();
 305         hard_irq_disable();
 306 }
 307
 308 #endif /* SMP */
 309
 310 /*
 311  * kexec thread structure and stack.
 312  *
 313  * We need to make sure that this is 16384-byte aligned due to the
 314  * way process stacks are handled.  It also must be statically allocated
 315  * or allocated as part of the kimage, because everything else may be
 316  * overwritten when we copy the kexec image.  We piggyback on the
 317  * "init_task" linker section here to statically allocate a stack.
 318  *
 319  * We could use a smaller stack if we don't care about anything using
 320  * current, but that audit has not been performed.
 321  */
 322 static union thread_union kexec_stack __init_task_data =
 323         { };
 324
 325 /*
 326  * For similar reasons to the stack above, the kexecing CPU needs to be on a
 327  * static PACA; we switch to kexec_paca.
 328  */
 329 struct paca_struct kexec_paca;
 330
 331 /* Our assembly helper, in misc_64.S */
 332 extern void kexec_sequence(void *newstack, unsigned long start,
 333                            void *image, void *control,
 334                            void (*clear_all)(void)) __noreturn;
 335
 336 /* too late to fail here */
 337 void default_machine_kexec(struct kimage *image)
 338 {
 339         /* prepare control code if any */
 340
 341         /*
 342         * If the kexec boot is the normal one, need to shutdown other cpus
 343         * into our wait loop and quiesce interrupts.
 344         * Otherwise, in the case of crashed mode (crashing_cpu >= 0),
 345         * stopping other CPUs and collecting their pt_regs is done before
 346         * using debugger IPI.
 347         */
 348
 349         if (!kdump_in_progress())
 350                 kexec_prepare_cpus();
 351
 352         pr_debug("kexec: Starting switchover sequence.\n");
 353
 354         /* switch to a staticly allocated stack.  Based on irq stack code.
 355          * We setup preempt_count to avoid using VMX in memcpy.
 356          * XXX: the task struct will likely be invalid once we do the copy!
 357          */
 358         kexec_stack.thread_info.task = current_thread_info()->task;
 359         kexec_stack.thread_info.flags = 0;
 360         kexec_stack.thread_info.preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
 361         kexec_stack.thread_info.cpu = current_thread_info()->cpu;
 362
 363         /* We need a static PACA, too; copy this CPU's PACA over and switch to
 364          * it.  Also poison per_cpu_offset to catch anyone using non-static
 365          * data.
 366          */
 367         memcpy(&kexec_paca, get_paca(), sizeof(struct paca_struct));
 368         kexec_paca.data_offset = 0xedeaddeadeeeeeeeUL;
 369         paca = (struct paca_struct *)RELOC_HIDE(&kexec_paca, 0) -
 370                 kexec_paca.paca_index;
 371         setup_paca(&kexec_paca);
 372
 373         /* XXX: If anyone does 'dynamic lppacas' this will also need to be
 374          * switched to a static version!
 375          */
 376
 377         /* Some things are best done in assembly.  Finding globals with
 378          * a toc is easier in C, so pass in what we can.
 379          */
 380         kexec_sequence(&kexec_stack, image->start, image,
 381                         page_address(image->control_code_page),
 382                         ppc_md.hpte_clear_all);
 383         /* NOTREACHED */
 384 }
 385
 386 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
 387 /* Values we need to export to the second kernel via the device tree. */
 388 static unsigned long htab_base;
 389 static unsigned long htab_size;
 390
 391 static struct property htab_base_prop = {
 392         .name = "linux,htab-base",
 393         .length = sizeof(unsigned long),
 394         .value = &htab_base,
 395 };
 396
 397 static struct property htab_size_prop = {
 398         .name = "linux,htab-size",
 399         .length = sizeof(unsigned long),
 400         .value = &htab_size,
 401 };
 402
 403 static int __init export_htab_values(void)
 404 {
 405         struct device_node *node;
 406
 407         /* On machines with no htab htab_address is NULL */
 408         if (!htab_address)
 409                 return -ENODEV;
 410
 411         node = of_find_node_by_path("/chosen");
 412         if (!node)
 413                 return -ENODEV;
 414
 415         /* remove any stale propertys so ours can be found */
 416         of_remove_property(node, of_find_property(node, htab_base_prop.name, NULL));
 417         of_remove_property(node, of_find_property(node, htab_size_prop.name, NULL));
 418
 419         htab_base = cpu_to_be64(__pa(htab_address));
 420         of_add_property(node, &htab_base_prop);
 421         htab_size = cpu_to_be64(htab_size_bytes);
 422         of_add_property(node, &htab_size_prop);
 423
 424         of_node_put(node);
 425         return 0;
 426 }
 427 late_initcall(export_htab_values);
 428 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */