Merge tag 'jfs-6.3' of https://github.com/kleikamp/linux-shaggy
[platform/kernel/linux-starfive.git] / kernel / kexec_core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kexec.c - kexec system call core code.
4  * Copyright (C) 2002-2004 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
5  */
6
7 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
8
9 #include <linux/btf.h>
10 #include <linux/capability.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/file.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/kexec.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/list.h>
18 #include <linux/highmem.h>
19 #include <linux/syscalls.h>
20 #include <linux/reboot.h>
21 #include <linux/ioport.h>
22 #include <linux/hardirq.h>
23 #include <linux/elf.h>
24 #include <linux/elfcore.h>
25 #include <linux/utsname.h>
26 #include <linux/numa.h>
27 #include <linux/suspend.h>
28 #include <linux/device.h>
29 #include <linux/freezer.h>
30 #include <linux/panic_notifier.h>
31 #include <linux/pm.h>
32 #include <linux/cpu.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/io.h>
35 #include <linux/console.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/swap.h>
38 #include <linux/syscore_ops.h>
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/objtool.h>
42 #include <linux/kmsg_dump.h>
43
44 #include <asm/page.h>
45 #include <asm/sections.h>
46
47 #include <crypto/hash.h>
48 #include "kexec_internal.h"
49
50 atomic_t __kexec_lock = ATOMIC_INIT(0);
51
52 /* Per cpu memory for storing cpu states in case of system crash. */
53 note_buf_t __percpu *crash_notes;
54
55 /* Flag to indicate we are going to kexec a new kernel */
56 bool kexec_in_progress = false;
57
58
59 /* Location of the reserved area for the crash kernel */
60 struct resource crashk_res = {
61         .name  = "Crash kernel",
62         .start = 0,
63         .end   = 0,
64         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
65         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
66 };
67 struct resource crashk_low_res = {
68         .name  = "Crash kernel",
69         .start = 0,
70         .end   = 0,
71         .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM,
72         .desc  = IORES_DESC_CRASH_KERNEL
73 };
74
75 int kexec_should_crash(struct task_struct *p)
76 {
77         /*
78          * If crash_kexec_post_notifiers is enabled, don't run
79          * crash_kexec() here yet, which must be run after panic
80          * notifiers in panic().
81          */
82         if (crash_kexec_post_notifiers)
83                 return 0;
84         /*
85          * There are 4 panic() calls in make_task_dead() path, each of which
86          * corresponds to each of these 4 conditions.
87          */
88         if (in_interrupt() || !p->pid || is_global_init(p) || panic_on_oops)
89                 return 1;
90         return 0;
91 }
92
93 int kexec_crash_loaded(void)
94 {
95         return !!kexec_crash_image;
96 }
97 EXPORT_SYMBOL_GPL(kexec_crash_loaded);
98
99 /*
100  * When kexec transitions to the new kernel there is a one-to-one
101  * mapping between physical and virtual addresses.  On processors
102  * where you can disable the MMU this is trivial, and easy.  For
103  * others it is still a simple predictable page table to setup.
104  *
105  * In that environment kexec copies the new kernel to its final
106  * resting place.  This means I can only support memory whose
107  * physical address can fit in an unsigned long.  In particular
108  * addresses where (pfn << PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX cannot be handled.
109  * If the assembly stub has more restrictive requirements
110  * KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT and KEXEC_DEST_MEMORY_LIMIT can be
111  * defined more restrictively in <asm/kexec.h>.
112  *
113  * The code for the transition from the current kernel to the
114  * new kernel is placed in the control_code_buffer, whose size
115  * is given by KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE.  In the best case only a single
116  * page of memory is necessary, but some architectures require more.
117  * Because this memory must be identity mapped in the transition from
118  * virtual to physical addresses it must live in the range
119  * 0 - TASK_SIZE, as only the user space mappings are arbitrarily
120  * modifiable.
121  *
122  * The assembly stub in the control code buffer is passed a linked list
123  * of descriptor pages detailing the source pages of the new kernel,
124  * and the destination addresses of those source pages.  As this data
125  * structure is not used in the context of the current OS, it must
126  * be self-contained.
127  *
128  * The code has been made to work with highmem pages and will use a
129  * destination page in its final resting place (if it happens
130  * to allocate it).  The end product of this is that most of the
131  * physical address space, and most of RAM can be used.
132  *
133  * Future directions include:
134  *  - allocating a page table with the control code buffer identity
135  *    mapped, to simplify machine_kexec and make kexec_on_panic more
136  *    reliable.
137  */
138
139 /*
140  * KIMAGE_NO_DEST is an impossible destination address..., for
141  * allocating pages whose destination address we do not care about.
142  */
143 #define KIMAGE_NO_DEST (-1UL)
144 #define PAGE_COUNT(x) (((x) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT)
145
146 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
147                                        gfp_t gfp_mask,
148                                        unsigned long dest);
149
150 int sanity_check_segment_list(struct kimage *image)
151 {
152         int i;
153         unsigned long nr_segments = image->nr_segments;
154         unsigned long total_pages = 0;
155         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
156
157         /*
158          * Verify we have good destination addresses.  The caller is
159          * responsible for making certain we don't attempt to load
160          * the new image into invalid or reserved areas of RAM.  This
161          * just verifies it is an address we can use.
162          *
163          * Since the kernel does everything in page size chunks ensure
164          * the destination addresses are page aligned.  Too many
165          * special cases crop of when we don't do this.  The most
166          * insidious is getting overlapping destination addresses
167          * simply because addresses are changed to page size
168          * granularity.
169          */
170         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
171                 unsigned long mstart, mend;
172
173                 mstart = image->segment[i].mem;
174                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
175                 if (mstart > mend)
176                         return -EADDRNOTAVAIL;
177                 if ((mstart & ~PAGE_MASK) || (mend & ~PAGE_MASK))
178                         return -EADDRNOTAVAIL;
179                 if (mend >= KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT)
180                         return -EADDRNOTAVAIL;
181         }
182
183         /* Verify our destination addresses do not overlap.
184          * If we alloed overlapping destination addresses
185          * through very weird things can happen with no
186          * easy explanation as one segment stops on another.
187          */
188         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
189                 unsigned long mstart, mend;
190                 unsigned long j;
191
192                 mstart = image->segment[i].mem;
193                 mend   = mstart + image->segment[i].memsz;
194                 for (j = 0; j < i; j++) {
195                         unsigned long pstart, pend;
196
197                         pstart = image->segment[j].mem;
198                         pend   = pstart + image->segment[j].memsz;
199                         /* Do the segments overlap ? */
200                         if ((mend > pstart) && (mstart < pend))
201                                 return -EINVAL;
202                 }
203         }
204
205         /* Ensure our buffer sizes are strictly less than
206          * our memory sizes.  This should always be the case,
207          * and it is easier to check up front than to be surprised
208          * later on.
209          */
210         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
211                 if (image->segment[i].bufsz > image->segment[i].memsz)
212                         return -EINVAL;
213         }
214
215         /*
216          * Verify that no more than half of memory will be consumed. If the
217          * request from userspace is too large, a large amount of time will be
218          * wasted allocating pages, which can cause a soft lockup.
219          */
220         for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
221                 if (PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz) > nr_pages / 2)
222                         return -EINVAL;
223
224                 total_pages += PAGE_COUNT(image->segment[i].memsz);
225         }
226
227         if (total_pages > nr_pages / 2)
228                 return -EINVAL;
229
230         /*
231          * Verify we have good destination addresses.  Normally
232          * the caller is responsible for making certain we don't
233          * attempt to load the new image into invalid or reserved
234          * areas of RAM.  But crash kernels are preloaded into a
235          * reserved area of ram.  We must ensure the addresses
236          * are in the reserved area otherwise preloading the
237          * kernel could corrupt things.
238          */
239
240         if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
241                 for (i = 0; i < nr_segments; i++) {
242                         unsigned long mstart, mend;
243
244                         mstart = image->segment[i].mem;
245                         mend = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
246                         /* Ensure we are within the crash kernel limits */
247                         if ((mstart < phys_to_boot_phys(crashk_res.start)) ||
248                             (mend > phys_to_boot_phys(crashk_res.end)))
249                                 return -EADDRNOTAVAIL;
250                 }
251         }
252
253         return 0;
254 }
255
256 struct kimage *do_kimage_alloc_init(void)
257 {
258         struct kimage *image;
259
260         /* Allocate a controlling structure */
261         image = kzalloc(sizeof(*image), GFP_KERNEL);
262         if (!image)
263                 return NULL;
264
265         image->head = 0;
266         image->entry = &image->head;
267         image->last_entry = &image->head;
268         image->control_page = ~0; /* By default this does not apply */
269         image->type = KEXEC_TYPE_DEFAULT;
270
271         /* Initialize the list of control pages */
272         INIT_LIST_HEAD(&image->control_pages);
273
274         /* Initialize the list of destination pages */
275         INIT_LIST_HEAD(&image->dest_pages);
276
277         /* Initialize the list of unusable pages */
278         INIT_LIST_HEAD(&image->unusable_pages);
279
280         return image;
281 }
282
283 int kimage_is_destination_range(struct kimage *image,
284                                         unsigned long start,
285                                         unsigned long end)
286 {
287         unsigned long i;
288
289         for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
290                 unsigned long mstart, mend;
291
292                 mstart = image->segment[i].mem;
293                 mend = mstart + image->segment[i].memsz;
294                 if ((end > mstart) && (start < mend))
295                         return 1;
296         }
297
298         return 0;
299 }
300
301 static struct page *kimage_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
302 {
303         struct page *pages;
304
305         if (fatal_signal_pending(current))
306                 return NULL;
307         pages = alloc_pages(gfp_mask & ~__GFP_ZERO, order);
308         if (pages) {
309                 unsigned int count, i;
310
311                 pages->mapping = NULL;
312                 set_page_private(pages, order);
313                 count = 1 << order;
314                 for (i = 0; i < count; i++)
315                         SetPageReserved(pages + i);
316
317                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), count,
318                                             gfp_mask);
319
320                 if (gfp_mask & __GFP_ZERO)
321                         for (i = 0; i < count; i++)
322                                 clear_highpage(pages + i);
323         }
324
325         return pages;
326 }
327
328 static void kimage_free_pages(struct page *page)
329 {
330         unsigned int order, count, i;
331
332         order = page_private(page);
333         count = 1 << order;
334
335         arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), count);
336
337         for (i = 0; i < count; i++)
338                 ClearPageReserved(page + i);
339         __free_pages(page, order);
340 }
341
342 void kimage_free_page_list(struct list_head *list)
343 {
344         struct page *page, *next;
345
346         list_for_each_entry_safe(page, next, list, lru) {
347                 list_del(&page->lru);
348                 kimage_free_pages(page);
349         }
350 }
351
352 static struct page *kimage_alloc_normal_control_pages(struct kimage *image,
353                                                         unsigned int order)
354 {
355         /* Control pages are special, they are the intermediaries
356          * that are needed while we copy the rest of the pages
357          * to their final resting place.  As such they must
358          * not conflict with either the destination addresses
359          * or memory the kernel is already using.
360          *
361          * The only case where we really need more than one of
362          * these are for architectures where we cannot disable
363          * the MMU and must instead generate an identity mapped
364          * page table for all of the memory.
365          *
366          * At worst this runs in O(N) of the image size.
367          */
368         struct list_head extra_pages;
369         struct page *pages;
370         unsigned int count;
371
372         count = 1 << order;
373         INIT_LIST_HEAD(&extra_pages);
374
375         /* Loop while I can allocate a page and the page allocated
376          * is a destination page.
377          */
378         do {
379                 unsigned long pfn, epfn, addr, eaddr;
380
381                 pages = kimage_alloc_pages(KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP, order);
382                 if (!pages)
383                         break;
384                 pfn   = page_to_boot_pfn(pages);
385                 epfn  = pfn + count;
386                 addr  = pfn << PAGE_SHIFT;
387                 eaddr = epfn << PAGE_SHIFT;
388                 if ((epfn >= (KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) ||
389                               kimage_is_destination_range(image, addr, eaddr)) {
390                         list_add(&pages->lru, &extra_pages);
391                         pages = NULL;
392                 }
393         } while (!pages);
394
395         if (pages) {
396                 /* Remember the allocated page... */
397                 list_add(&pages->lru, &image->control_pages);
398
399                 /* Because the page is already in it's destination
400                  * location we will never allocate another page at
401                  * that address.  Therefore kimage_alloc_pages
402                  * will not return it (again) and we don't need
403                  * to give it an entry in image->segment[].
404                  */
405         }
406         /* Deal with the destination pages I have inadvertently allocated.
407          *
408          * Ideally I would convert multi-page allocations into single
409          * page allocations, and add everything to image->dest_pages.
410          *
411          * For now it is simpler to just free the pages.
412          */
413         kimage_free_page_list(&extra_pages);
414
415         return pages;
416 }
417
418 static struct page *kimage_alloc_crash_control_pages(struct kimage *image,
419                                                       unsigned int order)
420 {
421         /* Control pages are special, they are the intermediaries
422          * that are needed while we copy the rest of the pages
423          * to their final resting place.  As such they must
424          * not conflict with either the destination addresses
425          * or memory the kernel is already using.
426          *
427          * Control pages are also the only pags we must allocate
428          * when loading a crash kernel.  All of the other pages
429          * are specified by the segments and we just memcpy
430          * into them directly.
431          *
432          * The only case where we really need more than one of
433          * these are for architectures where we cannot disable
434          * the MMU and must instead generate an identity mapped
435          * page table for all of the memory.
436          *
437          * Given the low demand this implements a very simple
438          * allocator that finds the first hole of the appropriate
439          * size in the reserved memory region, and allocates all
440          * of the memory up to and including the hole.
441          */
442         unsigned long hole_start, hole_end, size;
443         struct page *pages;
444
445         pages = NULL;
446         size = (1 << order) << PAGE_SHIFT;
447         hole_start = (image->control_page + (size - 1)) & ~(size - 1);
448         hole_end   = hole_start + size - 1;
449         while (hole_end <= crashk_res.end) {
450                 unsigned long i;
451
452                 cond_resched();
453
454                 if (hole_end > KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT)
455                         break;
456                 /* See if I overlap any of the segments */
457                 for (i = 0; i < image->nr_segments; i++) {
458                         unsigned long mstart, mend;
459
460                         mstart = image->segment[i].mem;
461                         mend   = mstart + image->segment[i].memsz - 1;
462                         if ((hole_end >= mstart) && (hole_start <= mend)) {
463                                 /* Advance the hole to the end of the segment */
464                                 hole_start = (mend + (size - 1)) & ~(size - 1);
465                                 hole_end   = hole_start + size - 1;
466                                 break;
467                         }
468                 }
469                 /* If I don't overlap any segments I have found my hole! */
470                 if (i == image->nr_segments) {
471                         pages = pfn_to_page(hole_start >> PAGE_SHIFT);
472                         image->control_page = hole_end;
473                         break;
474                 }
475         }
476
477         /* Ensure that these pages are decrypted if SME is enabled. */
478         if (pages)
479                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(pages), 1 << order, 0);
480
481         return pages;
482 }
483
484
485 struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
486                                          unsigned int order)
487 {
488         struct page *pages = NULL;
489
490         switch (image->type) {
491         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
492                 pages = kimage_alloc_normal_control_pages(image, order);
493                 break;
494         case KEXEC_TYPE_CRASH:
495                 pages = kimage_alloc_crash_control_pages(image, order);
496                 break;
497         }
498
499         return pages;
500 }
501
502 int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image)
503 {
504         struct page *vmcoreinfo_page;
505         void *safecopy;
506
507         if (image->type != KEXEC_TYPE_CRASH)
508                 return 0;
509
510         /*
511          * For kdump, allocate one vmcoreinfo safe copy from the
512          * crash memory. as we have arch_kexec_protect_crashkres()
513          * after kexec syscall, we naturally protect it from write
514          * (even read) access under kernel direct mapping. But on
515          * the other hand, we still need to operate it when crash
516          * happens to generate vmcoreinfo note, hereby we rely on
517          * vmap for this purpose.
518          */
519         vmcoreinfo_page = kimage_alloc_control_pages(image, 0);
520         if (!vmcoreinfo_page) {
521                 pr_warn("Could not allocate vmcoreinfo buffer\n");
522                 return -ENOMEM;
523         }
524         safecopy = vmap(&vmcoreinfo_page, 1, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
525         if (!safecopy) {
526                 pr_warn("Could not vmap vmcoreinfo buffer\n");
527                 return -ENOMEM;
528         }
529
530         image->vmcoreinfo_data_copy = safecopy;
531         crash_update_vmcoreinfo_safecopy(safecopy);
532
533         return 0;
534 }
535
536 static int kimage_add_entry(struct kimage *image, kimage_entry_t entry)
537 {
538         if (*image->entry != 0)
539                 image->entry++;
540
541         if (image->entry == image->last_entry) {
542                 kimage_entry_t *ind_page;
543                 struct page *page;
544
545                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_KERNEL, KIMAGE_NO_DEST);
546                 if (!page)
547                         return -ENOMEM;
548
549                 ind_page = page_address(page);
550                 *image->entry = virt_to_boot_phys(ind_page) | IND_INDIRECTION;
551                 image->entry = ind_page;
552                 image->last_entry = ind_page +
553                                       ((PAGE_SIZE/sizeof(kimage_entry_t)) - 1);
554         }
555         *image->entry = entry;
556         image->entry++;
557         *image->entry = 0;
558
559         return 0;
560 }
561
562 static int kimage_set_destination(struct kimage *image,
563                                    unsigned long destination)
564 {
565         destination &= PAGE_MASK;
566
567         return kimage_add_entry(image, destination | IND_DESTINATION);
568 }
569
570
571 static int kimage_add_page(struct kimage *image, unsigned long page)
572 {
573         page &= PAGE_MASK;
574
575         return kimage_add_entry(image, page | IND_SOURCE);
576 }
577
578
579 static void kimage_free_extra_pages(struct kimage *image)
580 {
581         /* Walk through and free any extra destination pages I may have */
582         kimage_free_page_list(&image->dest_pages);
583
584         /* Walk through and free any unusable pages I have cached */
585         kimage_free_page_list(&image->unusable_pages);
586
587 }
588
589 void kimage_terminate(struct kimage *image)
590 {
591         if (*image->entry != 0)
592                 image->entry++;
593
594         *image->entry = IND_DONE;
595 }
596
597 #define for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) \
598         for (ptr = &image->head; (entry = *ptr) && !(entry & IND_DONE); \
599                 ptr = (entry & IND_INDIRECTION) ? \
600                         boot_phys_to_virt((entry & PAGE_MASK)) : ptr + 1)
601
602 static void kimage_free_entry(kimage_entry_t entry)
603 {
604         struct page *page;
605
606         page = boot_pfn_to_page(entry >> PAGE_SHIFT);
607         kimage_free_pages(page);
608 }
609
610 void kimage_free(struct kimage *image)
611 {
612         kimage_entry_t *ptr, entry;
613         kimage_entry_t ind = 0;
614
615         if (!image)
616                 return;
617
618         if (image->vmcoreinfo_data_copy) {
619                 crash_update_vmcoreinfo_safecopy(NULL);
620                 vunmap(image->vmcoreinfo_data_copy);
621         }
622
623         kimage_free_extra_pages(image);
624         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
625                 if (entry & IND_INDIRECTION) {
626                         /* Free the previous indirection page */
627                         if (ind & IND_INDIRECTION)
628                                 kimage_free_entry(ind);
629                         /* Save this indirection page until we are
630                          * done with it.
631                          */
632                         ind = entry;
633                 } else if (entry & IND_SOURCE)
634                         kimage_free_entry(entry);
635         }
636         /* Free the final indirection page */
637         if (ind & IND_INDIRECTION)
638                 kimage_free_entry(ind);
639
640         /* Handle any machine specific cleanup */
641         machine_kexec_cleanup(image);
642
643         /* Free the kexec control pages... */
644         kimage_free_page_list(&image->control_pages);
645
646         /*
647          * Free up any temporary buffers allocated. This might hit if
648          * error occurred much later after buffer allocation.
649          */
650         if (image->file_mode)
651                 kimage_file_post_load_cleanup(image);
652
653         kfree(image);
654 }
655
656 static kimage_entry_t *kimage_dst_used(struct kimage *image,
657                                         unsigned long page)
658 {
659         kimage_entry_t *ptr, entry;
660         unsigned long destination = 0;
661
662         for_each_kimage_entry(image, ptr, entry) {
663                 if (entry & IND_DESTINATION)
664                         destination = entry & PAGE_MASK;
665                 else if (entry & IND_SOURCE) {
666                         if (page == destination)
667                                 return ptr;
668                         destination += PAGE_SIZE;
669                 }
670         }
671
672         return NULL;
673 }
674
675 static struct page *kimage_alloc_page(struct kimage *image,
676                                         gfp_t gfp_mask,
677                                         unsigned long destination)
678 {
679         /*
680          * Here we implement safeguards to ensure that a source page
681          * is not copied to its destination page before the data on
682          * the destination page is no longer useful.
683          *
684          * To do this we maintain the invariant that a source page is
685          * either its own destination page, or it is not a
686          * destination page at all.
687          *
688          * That is slightly stronger than required, but the proof
689          * that no problems will not occur is trivial, and the
690          * implementation is simply to verify.
691          *
692          * When allocating all pages normally this algorithm will run
693          * in O(N) time, but in the worst case it will run in O(N^2)
694          * time.   If the runtime is a problem the data structures can
695          * be fixed.
696          */
697         struct page *page;
698         unsigned long addr;
699
700         /*
701          * Walk through the list of destination pages, and see if I
702          * have a match.
703          */
704         list_for_each_entry(page, &image->dest_pages, lru) {
705                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
706                 if (addr == destination) {
707                         list_del(&page->lru);
708                         return page;
709                 }
710         }
711         page = NULL;
712         while (1) {
713                 kimage_entry_t *old;
714
715                 /* Allocate a page, if we run out of memory give up */
716                 page = kimage_alloc_pages(gfp_mask, 0);
717                 if (!page)
718                         return NULL;
719                 /* If the page cannot be used file it away */
720                 if (page_to_boot_pfn(page) >
721                                 (KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT >> PAGE_SHIFT)) {
722                         list_add(&page->lru, &image->unusable_pages);
723                         continue;
724                 }
725                 addr = page_to_boot_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
726
727                 /* If it is the destination page we want use it */
728                 if (addr == destination)
729                         break;
730
731                 /* If the page is not a destination page use it */
732                 if (!kimage_is_destination_range(image, addr,
733                                                   addr + PAGE_SIZE))
734                         break;
735
736                 /*
737                  * I know that the page is someones destination page.
738                  * See if there is already a source page for this
739                  * destination page.  And if so swap the source pages.
740                  */
741                 old = kimage_dst_used(image, addr);
742                 if (old) {
743                         /* If so move it */
744                         unsigned long old_addr;
745                         struct page *old_page;
746
747                         old_addr = *old & PAGE_MASK;
748                         old_page = boot_pfn_to_page(old_addr >> PAGE_SHIFT);
749                         copy_highpage(page, old_page);
750                         *old = addr | (*old & ~PAGE_MASK);
751
752                         /* The old page I have found cannot be a
753                          * destination page, so return it if it's
754                          * gfp_flags honor the ones passed in.
755                          */
756                         if (!(gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) &&
757                             PageHighMem(old_page)) {
758                                 kimage_free_pages(old_page);
759                                 continue;
760                         }
761                         page = old_page;
762                         break;
763                 }
764                 /* Place the page on the destination list, to be used later */
765                 list_add(&page->lru, &image->dest_pages);
766         }
767
768         return page;
769 }
770
771 static int kimage_load_normal_segment(struct kimage *image,
772                                          struct kexec_segment *segment)
773 {
774         unsigned long maddr;
775         size_t ubytes, mbytes;
776         int result;
777         unsigned char __user *buf = NULL;
778         unsigned char *kbuf = NULL;
779
780         if (image->file_mode)
781                 kbuf = segment->kbuf;
782         else
783                 buf = segment->buf;
784         ubytes = segment->bufsz;
785         mbytes = segment->memsz;
786         maddr = segment->mem;
787
788         result = kimage_set_destination(image, maddr);
789         if (result < 0)
790                 goto out;
791
792         while (mbytes) {
793                 struct page *page;
794                 char *ptr;
795                 size_t uchunk, mchunk;
796
797                 page = kimage_alloc_page(image, GFP_HIGHUSER, maddr);
798                 if (!page) {
799                         result  = -ENOMEM;
800                         goto out;
801                 }
802                 result = kimage_add_page(image, page_to_boot_pfn(page)
803                                                                 << PAGE_SHIFT);
804                 if (result < 0)
805                         goto out;
806
807                 ptr = kmap_local_page(page);
808                 /* Start with a clear page */
809                 clear_page(ptr);
810                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
811                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
812                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
813                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
814
815                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
816                 if (image->file_mode)
817                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
818                 else
819                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
820                 kunmap_local(ptr);
821                 if (result) {
822                         result = -EFAULT;
823                         goto out;
824                 }
825                 ubytes -= uchunk;
826                 maddr  += mchunk;
827                 if (image->file_mode)
828                         kbuf += mchunk;
829                 else
830                         buf += mchunk;
831                 mbytes -= mchunk;
832
833                 cond_resched();
834         }
835 out:
836         return result;
837 }
838
839 static int kimage_load_crash_segment(struct kimage *image,
840                                         struct kexec_segment *segment)
841 {
842         /* For crash dumps kernels we simply copy the data from
843          * user space to it's destination.
844          * We do things a page at a time for the sake of kmap.
845          */
846         unsigned long maddr;
847         size_t ubytes, mbytes;
848         int result;
849         unsigned char __user *buf = NULL;
850         unsigned char *kbuf = NULL;
851
852         result = 0;
853         if (image->file_mode)
854                 kbuf = segment->kbuf;
855         else
856                 buf = segment->buf;
857         ubytes = segment->bufsz;
858         mbytes = segment->memsz;
859         maddr = segment->mem;
860         while (mbytes) {
861                 struct page *page;
862                 char *ptr;
863                 size_t uchunk, mchunk;
864
865                 page = boot_pfn_to_page(maddr >> PAGE_SHIFT);
866                 if (!page) {
867                         result  = -ENOMEM;
868                         goto out;
869                 }
870                 arch_kexec_post_alloc_pages(page_address(page), 1, 0);
871                 ptr = kmap_local_page(page);
872                 ptr += maddr & ~PAGE_MASK;
873                 mchunk = min_t(size_t, mbytes,
874                                 PAGE_SIZE - (maddr & ~PAGE_MASK));
875                 uchunk = min(ubytes, mchunk);
876                 if (mchunk > uchunk) {
877                         /* Zero the trailing part of the page */
878                         memset(ptr + uchunk, 0, mchunk - uchunk);
879                 }
880
881                 /* For file based kexec, source pages are in kernel memory */
882                 if (image->file_mode)
883                         memcpy(ptr, kbuf, uchunk);
884                 else
885                         result = copy_from_user(ptr, buf, uchunk);
886                 kexec_flush_icache_page(page);
887                 kunmap_local(ptr);
888                 arch_kexec_pre_free_pages(page_address(page), 1);
889                 if (result) {
890                         result = -EFAULT;
891                         goto out;
892                 }
893                 ubytes -= uchunk;
894                 maddr  += mchunk;
895                 if (image->file_mode)
896                         kbuf += mchunk;
897                 else
898                         buf += mchunk;
899                 mbytes -= mchunk;
900
901                 cond_resched();
902         }
903 out:
904         return result;
905 }
906
907 int kimage_load_segment(struct kimage *image,
908                                 struct kexec_segment *segment)
909 {
910         int result = -ENOMEM;
911
912         switch (image->type) {
913         case KEXEC_TYPE_DEFAULT:
914                 result = kimage_load_normal_segment(image, segment);
915                 break;
916         case KEXEC_TYPE_CRASH:
917                 result = kimage_load_crash_segment(image, segment);
918                 break;
919         }
920
921         return result;
922 }
923
924 struct kexec_load_limit {
925         /* Mutex protects the limit count. */
926         struct mutex mutex;
927         int limit;
928 };
929
930 static struct kexec_load_limit load_limit_reboot = {
931         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_reboot.mutex),
932         .limit = -1,
933 };
934
935 static struct kexec_load_limit load_limit_panic = {
936         .mutex = __MUTEX_INITIALIZER(load_limit_panic.mutex),
937         .limit = -1,
938 };
939
940 struct kimage *kexec_image;
941 struct kimage *kexec_crash_image;
942 static int kexec_load_disabled;
943
944 #ifdef CONFIG_SYSCTL
945 static int kexec_limit_handler(struct ctl_table *table, int write,
946                                void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
947 {
948         struct kexec_load_limit *limit = table->data;
949         int val;
950         struct ctl_table tmp = {
951                 .data = &val,
952                 .maxlen = sizeof(val),
953                 .mode = table->mode,
954         };
955         int ret;
956
957         if (write) {
958                 ret = proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
959                 if (ret)
960                         return ret;
961
962                 if (val < 0)
963                         return -EINVAL;
964
965                 mutex_lock(&limit->mutex);
966                 if (limit->limit != -1 && val >= limit->limit)
967                         ret = -EINVAL;
968                 else
969                         limit->limit = val;
970                 mutex_unlock(&limit->mutex);
971
972                 return ret;
973         }
974
975         mutex_lock(&limit->mutex);
976         val = limit->limit;
977         mutex_unlock(&limit->mutex);
978
979         return proc_dointvec(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
980 }
981
982 static struct ctl_table kexec_core_sysctls[] = {
983         {
984                 .procname       = "kexec_load_disabled",
985                 .data           = &kexec_load_disabled,
986                 .maxlen         = sizeof(int),
987                 .mode           = 0644,
988                 /* only handle a transition from default "0" to "1" */
989                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
990                 .extra1         = SYSCTL_ONE,
991                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
992         },
993         {
994                 .procname       = "kexec_load_limit_panic",
995                 .data           = &load_limit_panic,
996                 .mode           = 0644,
997                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
998         },
999         {
1000                 .procname       = "kexec_load_limit_reboot",
1001                 .data           = &load_limit_reboot,
1002                 .mode           = 0644,
1003                 .proc_handler   = kexec_limit_handler,
1004         },
1005         { }
1006 };
1007
1008 static int __init kexec_core_sysctl_init(void)
1009 {
1010         register_sysctl_init("kernel", kexec_core_sysctls);
1011         return 0;
1012 }
1013 late_initcall(kexec_core_sysctl_init);
1014 #endif
1015
1016 bool kexec_load_permitted(int kexec_image_type)
1017 {
1018         struct kexec_load_limit *limit;
1019
1020         /*
1021          * Only the superuser can use the kexec syscall and if it has not
1022          * been disabled.
1023          */
1024         if (!capable(CAP_SYS_BOOT) || kexec_load_disabled)
1025                 return false;
1026
1027         /* Check limit counter and decrease it.*/
1028         limit = (kexec_image_type == KEXEC_TYPE_CRASH) ?
1029                 &load_limit_panic : &load_limit_reboot;
1030         mutex_lock(&limit->mutex);
1031         if (!limit->limit) {
1032                 mutex_unlock(&limit->mutex);
1033                 return false;
1034         }
1035         if (limit->limit != -1)
1036                 limit->limit--;
1037         mutex_unlock(&limit->mutex);
1038
1039         return true;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * No panic_cpu check version of crash_kexec().  This function is called
1044  * only when panic_cpu holds the current CPU number; this is the only CPU
1045  * which processes crash_kexec routines.
1046  */
1047 void __noclone __crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1048 {
1049         /* Take the kexec_lock here to prevent sys_kexec_load
1050          * running on one cpu from replacing the crash kernel
1051          * we are using after a panic on a different cpu.
1052          *
1053          * If the crash kernel was not located in a fixed area
1054          * of memory the xchg(&kexec_crash_image) would be
1055          * sufficient.  But since I reuse the memory...
1056          */
1057         if (kexec_trylock()) {
1058                 if (kexec_crash_image) {
1059                         struct pt_regs fixed_regs;
1060
1061                         crash_setup_regs(&fixed_regs, regs);
1062                         crash_save_vmcoreinfo();
1063                         machine_crash_shutdown(&fixed_regs);
1064                         machine_kexec(kexec_crash_image);
1065                 }
1066                 kexec_unlock();
1067         }
1068 }
1069 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__crash_kexec);
1070
1071 __bpf_kfunc void crash_kexec(struct pt_regs *regs)
1072 {
1073         int old_cpu, this_cpu;
1074
1075         /*
1076          * Only one CPU is allowed to execute the crash_kexec() code as with
1077          * panic().  Otherwise parallel calls of panic() and crash_kexec()
1078          * may stop each other.  To exclude them, we use panic_cpu here too.
1079          */
1080         this_cpu = raw_smp_processor_id();
1081         old_cpu = atomic_cmpxchg(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID, this_cpu);
1082         if (old_cpu == PANIC_CPU_INVALID) {
1083                 /* This is the 1st CPU which comes here, so go ahead. */
1084                 __crash_kexec(regs);
1085
1086                 /*
1087                  * Reset panic_cpu to allow another panic()/crash_kexec()
1088                  * call.
1089                  */
1090                 atomic_set(&panic_cpu, PANIC_CPU_INVALID);
1091         }
1092 }
1093
1094 ssize_t crash_get_memory_size(void)
1095 {
1096         ssize_t size = 0;
1097
1098         if (!kexec_trylock())
1099                 return -EBUSY;
1100
1101         if (crashk_res.end != crashk_res.start)
1102                 size = resource_size(&crashk_res);
1103
1104         kexec_unlock();
1105         return size;
1106 }
1107
1108 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size)
1109 {
1110         int ret = 0;
1111         unsigned long start, end;
1112         unsigned long old_size;
1113         struct resource *ram_res;
1114
1115         if (!kexec_trylock())
1116                 return -EBUSY;
1117
1118         if (kexec_crash_image) {
1119                 ret = -ENOENT;
1120                 goto unlock;
1121         }
1122         start = crashk_res.start;
1123         end = crashk_res.end;
1124         old_size = (end == 0) ? 0 : end - start + 1;
1125         if (new_size >= old_size) {
1126                 ret = (new_size == old_size) ? 0 : -EINVAL;
1127                 goto unlock;
1128         }
1129
1130         ram_res = kzalloc(sizeof(*ram_res), GFP_KERNEL);
1131         if (!ram_res) {
1132                 ret = -ENOMEM;
1133                 goto unlock;
1134         }
1135
1136         start = roundup(start, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1137         end = roundup(start + new_size, KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN);
1138
1139         crash_free_reserved_phys_range(end, crashk_res.end);
1140
1141         if ((start == end) && (crashk_res.parent != NULL))
1142                 release_resource(&crashk_res);
1143
1144         ram_res->start = end;
1145         ram_res->end = crashk_res.end;
1146         ram_res->flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_SYSTEM_RAM;
1147         ram_res->name = "System RAM";
1148
1149         crashk_res.end = end - 1;
1150
1151         insert_resource(&iomem_resource, ram_res);
1152
1153 unlock:
1154         kexec_unlock();
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu)
1159 {
1160         struct elf_prstatus prstatus;
1161         u32 *buf;
1162
1163         if ((cpu < 0) || (cpu >= nr_cpu_ids))
1164                 return;
1165
1166         /* Using ELF notes here is opportunistic.
1167          * I need a well defined structure format
1168          * for the data I pass, and I need tags
1169          * on the data to indicate what information I have
1170          * squirrelled away.  ELF notes happen to provide
1171          * all of that, so there is no need to invent something new.
1172          */
1173         buf = (u32 *)per_cpu_ptr(crash_notes, cpu);
1174         if (!buf)
1175                 return;
1176         memset(&prstatus, 0, sizeof(prstatus));
1177         prstatus.common.pr_pid = current->pid;
1178         elf_core_copy_regs(&prstatus.pr_reg, regs);
1179         buf = append_elf_note(buf, KEXEC_CORE_NOTE_NAME, NT_PRSTATUS,
1180                               &prstatus, sizeof(prstatus));
1181         final_note(buf);
1182 }
1183
1184 static int __init crash_notes_memory_init(void)
1185 {
1186         /* Allocate memory for saving cpu registers. */
1187         size_t size, align;
1188
1189         /*
1190          * crash_notes could be allocated across 2 vmalloc pages when percpu
1191          * is vmalloc based . vmalloc doesn't guarantee 2 continuous vmalloc
1192          * pages are also on 2 continuous physical pages. In this case the
1193          * 2nd part of crash_notes in 2nd page could be lost since only the
1194          * starting address and size of crash_notes are exported through sysfs.
1195          * Here round up the size of crash_notes to the nearest power of two
1196          * and pass it to __alloc_percpu as align value. This can make sure
1197          * crash_notes is allocated inside one physical page.
1198          */
1199         size = sizeof(note_buf_t);
1200         align = min(roundup_pow_of_two(sizeof(note_buf_t)), PAGE_SIZE);
1201
1202         /*
1203          * Break compile if size is bigger than PAGE_SIZE since crash_notes
1204          * definitely will be in 2 pages with that.
1205          */
1206         BUILD_BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
1207
1208         crash_notes = __alloc_percpu(size, align);
1209         if (!crash_notes) {
1210                 pr_warn("Memory allocation for saving cpu register states failed\n");
1211                 return -ENOMEM;
1212         }
1213         return 0;
1214 }
1215 subsys_initcall(crash_notes_memory_init);
1216
1217
1218 /*
1219  * Move into place and start executing a preloaded standalone
1220  * executable.  If nothing was preloaded return an error.
1221  */
1222 int kernel_kexec(void)
1223 {
1224         int error = 0;
1225
1226         if (!kexec_trylock())
1227                 return -EBUSY;
1228         if (!kexec_image) {
1229                 error = -EINVAL;
1230                 goto Unlock;
1231         }
1232
1233 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1234         if (kexec_image->preserve_context) {
1235                 pm_prepare_console();
1236                 error = freeze_processes();
1237                 if (error) {
1238                         error = -EBUSY;
1239                         goto Restore_console;
1240                 }
1241                 suspend_console();
1242                 error = dpm_suspend_start(PMSG_FREEZE);
1243                 if (error)
1244                         goto Resume_console;
1245                 /* At this point, dpm_suspend_start() has been called,
1246                  * but *not* dpm_suspend_end(). We *must* call
1247                  * dpm_suspend_end() now.  Otherwise, drivers for
1248                  * some devices (e.g. interrupt controllers) become
1249                  * desynchronized with the actual state of the
1250                  * hardware at resume time, and evil weirdness ensues.
1251                  */
1252                 error = dpm_suspend_end(PMSG_FREEZE);
1253                 if (error)
1254                         goto Resume_devices;
1255                 error = suspend_disable_secondary_cpus();
1256                 if (error)
1257                         goto Enable_cpus;
1258                 local_irq_disable();
1259                 error = syscore_suspend();
1260                 if (error)
1261                         goto Enable_irqs;
1262         } else
1263 #endif
1264         {
1265                 kexec_in_progress = true;
1266                 kernel_restart_prepare("kexec reboot");
1267                 migrate_to_reboot_cpu();
1268
1269                 /*
1270                  * migrate_to_reboot_cpu() disables CPU hotplug assuming that
1271                  * no further code needs to use CPU hotplug (which is true in
1272                  * the reboot case). However, the kexec path depends on using
1273                  * CPU hotplug again; so re-enable it here.
1274                  */
1275                 cpu_hotplug_enable();
1276                 pr_notice("Starting new kernel\n");
1277                 machine_shutdown();
1278         }
1279
1280         kmsg_dump(KMSG_DUMP_SHUTDOWN);
1281         machine_kexec(kexec_image);
1282
1283 #ifdef CONFIG_KEXEC_JUMP
1284         if (kexec_image->preserve_context) {
1285                 syscore_resume();
1286  Enable_irqs:
1287                 local_irq_enable();
1288  Enable_cpus:
1289                 suspend_enable_secondary_cpus();
1290                 dpm_resume_start(PMSG_RESTORE);
1291  Resume_devices:
1292                 dpm_resume_end(PMSG_RESTORE);
1293  Resume_console:
1294                 resume_console();
1295                 thaw_processes();
1296  Restore_console:
1297                 pm_restore_console();
1298         }
1299 #endif
1300
1301  Unlock:
1302         kexec_unlock();
1303         return error;
1304 }