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 #include <asm/asm-prototypes.h>
  33
  34 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
  35 int default_machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
  36 {
  37         int i;
  38         /*
  39          * Since we use the kernel fault handlers and paging code to
  40          * handle the virtual mode, we must make sure no destination
  41          * overlaps kernel static data or bss.
  42          */
  43         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++)
  44                 if (image->segment[i].mem < __pa(_end))
  45                         return -ETXTBSY;
  46         return 0;
  47 }
  48 #else
  49 int default_machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
  50 {
  51         int i;
  52         unsigned long begin, end;       /* limits of segment */
  53         unsigned long low, high;        /* limits of blocked memory range */
  54         struct device_node *node;
  55         const unsigned long *basep;
  56         const unsigned int *sizep;
  57
  58         if (!mmu_hash_ops.hpte_clear_all)
  59                 return -ENOENT;
  60
  61         /*
  62          * Since we use the kernel fault handlers and paging code to
  63          * handle the virtual mode, we must make sure no destination
  64          * overlaps kernel static data or bss.
  65          */
  66         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++)
  67                 if (image->segment[i].mem < __pa(_end))
  68                         return -ETXTBSY;
  69
  70         /*
  71          * For non-LPAR, we absolutely can not overwrite the mmu hash
  72          * table, since we are still using the bolted entries in it to
  73          * do the copy.  Check that here.
  74          *
  75          * It is safe if the end is below the start of the blocked
  76          * region (end <= low), or if the beginning is after the
  77          * end of the blocked region (begin >= high).  Use the
  78          * boolean identity !(a || b)  === (!a && !b).
  79          */
  80 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
  81         if (htab_address) {
  82                 low = __pa(htab_address);
  83                 high = low + htab_size_bytes;
  84
  85                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
  86                         begin = image->segment[i].mem;
  87                         end = begin + image->segment[i].memsz;
  88
  89                         if ((begin < high) && (end > low))
  90                                 return -ETXTBSY;
  91                 }
  92         }
  93 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
  94
  95         /* We also should not overwrite the tce tables */
  96         for_each_node_by_type(node, "pci") {
  97                 basep = of_get_property(node, "linux,tce-base", NULL);
  98                 sizep = of_get_property(node, "linux,tce-size", NULL);
  99                 if (basep == NULL || sizep == NULL)
 100                         continue;
 101
 102                 low = *basep;
 103                 high = low + (*sizep);
 104
 105                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
 106                         begin = image->segment[i].mem;
 107                         end = begin + image->segment[i].memsz;
 108
 109                         if ((begin < high) && (end > low))
 110                                 return -ETXTBSY;
 111                 }
 112         }
 113
 114         return 0;
 115 }
 116 #endif /* !CONFIG_PPC_BOOK3E */
 117
 118 static void copy_segments(unsigned long ind)
 119 {
 120         unsigned long entry;
 121         unsigned long *ptr;
 122         void *dest;
 123         void *addr;
 124
 125         /*
 126          * We rely on kexec_load to create a lists that properly
 127          * initializes these pointers before they are used.
 128          * We will still crash if the list is wrong, but at least
 129          * the compiler will be quiet.
 130          */
 131         ptr = NULL;
 132         dest = NULL;
 133
 134         for (entry = ind; !(entry & IND_DONE); entry = *ptr++) {
 135                 addr = __va(entry & PAGE_MASK);
 136
 137                 switch (entry & IND_FLAGS) {
 138                 case IND_DESTINATION:
 139                         dest = addr;
 140                         break;
 141                 case IND_INDIRECTION:
 142                         ptr = addr;
 143                         break;
 144                 case IND_SOURCE:
 145                         copy_page(dest, addr);
 146                         dest += PAGE_SIZE;
 147                 }
 148         }
 149 }
 150
 151 void kexec_copy_flush(struct kimage *image)
 152 {
 153         long i, nr_segments = image->nr_segments;
 154         struct  kexec_segment ranges[KEXEC_SEGMENT_MAX];
 155
 156         /* save the ranges on the stack to efficiently flush the icache */
 157         memcpy(ranges, image->segment, sizeof(ranges));
 158
 159         /*
 160          * After this call we may not use anything allocated in dynamic
 161          * memory, including *image.
 162          *
 163          * Only globals and the stack are allowed.
 164          */
 165         copy_segments(image->head);
 166
 167         /*
 168          * we need to clear the icache for all dest pages sometime,
 169          * including ones that were in place on the original copy
 170          */
 171         for (i = 0; i < nr_segments; i++)
 172                 flush_icache_range((unsigned long)__va(ranges[i].mem),
 173                         (unsigned long)__va(ranges[i].mem + ranges[i].memsz));
 174 }
 175
 176 #ifdef CONFIG_SMP
 177
 178 static int kexec_all_irq_disabled = 0;
 179
 180 static void kexec_smp_down(void *arg)
 181 {
 182         local_irq_disable();
 183         hard_irq_disable();
 184
 185         mb(); /* make sure our irqs are disabled before we say they are */
 186         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 187         while(kexec_all_irq_disabled == 0)
 188                 cpu_relax();
 189         mb(); /* make sure all irqs are disabled before this */
 190         hw_breakpoint_disable();
 191         /*
 192          * Now every CPU has IRQs off, we can clear out any pending
 193          * IPIs and be sure that no more will come in after this.
 194          */
 195         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 196                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 1);
 197
 198         kexec_smp_wait();
 199         /* NOTREACHED */
 200 }
 201
 202 static void kexec_prepare_cpus_wait(int wait_state)
 203 {
 204         int my_cpu, i, notified=-1;
 205
 206         hw_breakpoint_disable();
 207         my_cpu = get_cpu();
 208         /* Make sure each CPU has at least made it to the state we need.
 209          *
 210          * FIXME: There is a (slim) chance of a problem if not all of the CPUs
 211          * are correctly onlined.  If somehow we start a CPU on boot with RTAS
 212          * start-cpu, but somehow that CPU doesn't write callin_cpu_map[] in
 213          * time, the boot CPU will timeout.  If it does eventually execute
 214          * stuff, the secondary will start up (paca[].cpu_start was written) and
 215          * get into a peculiar state.  If the platform supports
 216          * smp_ops->take_timebase(), the secondary CPU will probably be spinning
 217          * in there.  If not (i.e. pseries), the secondary will continue on and
 218          * try to online itself/idle/etc. If it survives that, we need to find
 219          * these possible-but-not-online-but-should-be CPUs and chaperone them
 220          * into kexec_smp_wait().
 221          */
 222         for_each_online_cpu(i) {
 223                 if (i == my_cpu)
 224                         continue;
 225
 226                 while (paca[i].kexec_state < wait_state) {
 227                         barrier();
 228                         if (i != notified) {
 229                                 printk(KERN_INFO "kexec: waiting for cpu %d "
 230                                        "(physical %d) to enter %i state\n",
 231                                        i, paca[i].hw_cpu_id, wait_state);
 232                                 notified = i;
 233                         }
 234                 }
 235         }
 236         mb();
 237 }
 238
 239 /*
 240  * We need to make sure each present CPU is online.  The next kernel will scan
 241  * the device tree and assume primary threads are online and query secondary
 242  * threads via RTAS to online them if required.  If we don't online primary
 243  * threads, they will be stuck.  However, we also online secondary threads as we
 244  * may be using 'cede offline'.  In this case RTAS doesn't see the secondary
 245  * threads as offline -- and again, these CPUs will be stuck.
 246  *
 247  * So, we online all CPUs that should be running, including secondary threads.
 248  */
 249 static void wake_offline_cpus(void)
 250 {
 251         int cpu = 0;
 252
 253         for_each_present_cpu(cpu) {
 254                 if (!cpu_online(cpu)) {
 255                         printk(KERN_INFO "kexec: Waking offline cpu %d.\n",
 256                                cpu);
 257                         WARN_ON(cpu_up(cpu));
 258                 }
 259         }
 260 }
 261
 262 static void kexec_prepare_cpus(void)
 263 {
 264         wake_offline_cpus();
 265         smp_call_function(kexec_smp_down, NULL, /* wait */0);
 266         local_irq_disable();
 267         hard_irq_disable();
 268
 269         mb(); /* make sure IRQs are disabled before we say they are */
 270         get_paca()->kexec_state = KEXEC_STATE_IRQS_OFF;
 271
 272         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_IRQS_OFF);
 273         /* we are sure every CPU has IRQs off at this point */
 274         kexec_all_irq_disabled = 1;
 275
 276         /* after we tell the others to go down */
 277         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 278                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 279
 280         /*
 281          * Before removing MMU mappings make sure all CPUs have entered real
 282          * mode:
 283          */
 284         kexec_prepare_cpus_wait(KEXEC_STATE_REAL_MODE);
 285
 286         put_cpu();
 287 }
 288
 289 #else /* ! SMP */
 290
 291 static void kexec_prepare_cpus(void)
 292 {
 293         /*
 294          * move the secondarys to us so that we can copy
 295          * the new kernel 0-0x100 safely
 296          *
 297          * do this if kexec in setup.c ?
 298          *
 299          * We need to release the cpus if we are ever going from an
 300          * UP to an SMP kernel.
 301          */
 302         smp_release_cpus();
 303         if (ppc_md.kexec_cpu_down)
 304                 ppc_md.kexec_cpu_down(0, 0);
 305         local_irq_disable();
 306         hard_irq_disable();
 307 }
 308
 309 #endif /* SMP */
 310
 311 /*
 312  * kexec thread structure and stack.
 313  *
 314  * We need to make sure that this is 16384-byte aligned due to the
 315  * way process stacks are handled.  It also must be statically allocated
 316  * or allocated as part of the kimage, because everything else may be
 317  * overwritten when we copy the kexec image.  We piggyback on the
 318  * "init_task" linker section here to statically allocate a stack.
 319  *
 320  * We could use a smaller stack if we don't care about anything using
 321  * current, but that audit has not been performed.
 322  */
 323 static union thread_union kexec_stack __init_task_data =
 324         { };
 325
 326 /*
 327  * For similar reasons to the stack above, the kexecing CPU needs to be on a
 328  * static PACA; we switch to kexec_paca.
 329  */
 330 struct paca_struct kexec_paca;
 331
 332 /* Our assembly helper, in misc_64.S */
 333 extern void kexec_sequence(void *newstack, unsigned long start,
 334                            void *image, void *control,
 335                            void (*clear_all)(void)) __noreturn;
 336
 337 /* too late to fail here */
 338 void default_machine_kexec(struct kimage *image)
 339 {
 340         /* prepare control code if any */
 341
 342         /*
 343         * If the kexec boot is the normal one, need to shutdown other cpus
 344         * into our wait loop and quiesce interrupts.
 345         * Otherwise, in the case of crashed mode (crashing_cpu >= 0),
 346         * stopping other CPUs and collecting their pt_regs is done before
 347         * using debugger IPI.
 348         */
 349
 350         if (!kdump_in_progress())
 351                 kexec_prepare_cpus();
 352
 353         pr_debug("kexec: Starting switchover sequence.\n");
 354
 355         /* switch to a staticly allocated stack.  Based on irq stack code.
 356          * We setup preempt_count to avoid using VMX in memcpy.
 357          * XXX: the task struct will likely be invalid once we do the copy!
 358          */
 359         kexec_stack.thread_info.task = current_thread_info()->task;
 360         kexec_stack.thread_info.flags = 0;
 361         kexec_stack.thread_info.preempt_count = HARDIRQ_OFFSET;
 362         kexec_stack.thread_info.cpu = current_thread_info()->cpu;
 363
 364         /* We need a static PACA, too; copy this CPU's PACA over and switch to
 365          * it.  Also poison per_cpu_offset to catch anyone using non-static
 366          * data.
 367          */
 368         memcpy(&kexec_paca, get_paca(), sizeof(struct paca_struct));
 369         kexec_paca.data_offset = 0xedeaddeadeeeeeeeUL;
 370         paca = (struct paca_struct *)RELOC_HIDE(&kexec_paca, 0) -
 371                 kexec_paca.paca_index;
 372         setup_paca(&kexec_paca);
 373
 374         /* XXX: If anyone does 'dynamic lppacas' this will also need to be
 375          * switched to a static version!
 376          */
 377
 378         /* Some things are best done in assembly.  Finding globals with
 379          * a toc is easier in C, so pass in what we can.
 380          */
 381         kexec_sequence(&kexec_stack, image->start, image,
 382                         page_address(image->control_code_page),
 383 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
 384                         mmu_hash_ops.hpte_clear_all
 385 #else
 386                         NULL
 387 #endif
 388         );
 389         /* NOTREACHED */
 390 }
 391
 392 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
 393 /* Values we need to export to the second kernel via the device tree. */
 394 static unsigned long htab_base;
 395 static unsigned long htab_size;
 396
 397 static struct property htab_base_prop = {
 398         .name = "linux,htab-base",
 399         .length = sizeof(unsigned long),
 400         .value = &htab_base,
 401 };
 402
 403 static struct property htab_size_prop = {
 404         .name = "linux,htab-size",
 405         .length = sizeof(unsigned long),
 406         .value = &htab_size,
 407 };
 408
 409 static int __init export_htab_values(void)
 410 {
 411         struct device_node *node;
 412
 413         /* On machines with no htab htab_address is NULL */
 414         if (!htab_address)
 415                 return -ENODEV;
 416
 417         node = of_find_node_by_path("/chosen");
 418         if (!node)
 419                 return -ENODEV;
 420
 421         /* remove any stale propertys so ours can be found */
 422         of_remove_property(node, of_find_property(node, htab_base_prop.name, NULL));
 423         of_remove_property(node, of_find_property(node, htab_size_prop.name, NULL));
 424
 425         htab_base = cpu_to_be64(__pa(htab_address));
 426         of_add_property(node, &htab_base_prop);
 427         htab_size = cpu_to_be64(htab_size_bytes);
 428         of_add_property(node, &htab_size_prop);
 429
 430         of_node_put(node);
 431         return 0;
 432 }
 433 late_initcall(export_htab_values);
 434 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */