Merge branch 'clockevents/fixes' of git://git.linaro.org/people/daniel.lezcano/linux...
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / s390 / kernel / crash_dump.c
1 /*
2  * S390 kdump implementation
3  *
4  * Copyright IBM Corp. 2011
5  * Author(s): Michael Holzheu <holzheu@linux.vnet.ibm.com>
6  */
7
8 #include <linux/crash_dump.h>
9 #include <asm/lowcore.h>
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/gfp.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/elf.h>
16 #include <asm/os_info.h>
17 #include <asm/elf.h>
18 #include <asm/ipl.h>
19 #include <asm/sclp.h>
20
21 #define PTR_ADD(x, y) (((char *) (x)) + ((unsigned long) (y)))
22 #define PTR_SUB(x, y) (((char *) (x)) - ((unsigned long) (y)))
23 #define PTR_DIFF(x, y) ((unsigned long)(((char *) (x)) - ((unsigned long) (y))))
24
25 struct dump_save_areas dump_save_areas;
26
27 /*
28  * Allocate and add a save area for a CPU
29  */
30 struct save_area *dump_save_area_create(int cpu)
31 {
32         struct save_area **save_areas, *save_area;
33
34         save_area = kmalloc(sizeof(*save_area), GFP_KERNEL);
35         if (!save_area)
36                 return NULL;
37         if (cpu + 1 > dump_save_areas.count) {
38                 dump_save_areas.count = cpu + 1;
39                 save_areas = krealloc(dump_save_areas.areas,
40                                       dump_save_areas.count * sizeof(void *),
41                                       GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
42                 if (!save_areas) {
43                         kfree(save_area);
44                         return NULL;
45                 }
46                 dump_save_areas.areas = save_areas;
47         }
48         dump_save_areas.areas[cpu] = save_area;
49         return save_area;
50 }
51
52 /*
53  * Return physical address for virtual address
54  */
55 static inline void *load_real_addr(void *addr)
56 {
57         unsigned long real_addr;
58
59         asm volatile(
60                    "    lra     %0,0(%1)\n"
61                    "    jz      0f\n"
62                    "    la      %0,0\n"
63                    "0:"
64                    : "=a" (real_addr) : "a" (addr) : "cc");
65         return (void *)real_addr;
66 }
67
68 /*
69  * Copy real to virtual or real memory
70  */
71 static int copy_from_realmem(void *dest, void *src, size_t count)
72 {
73         unsigned long size;
74
75         if (!count)
76                 return 0;
77         if (!is_vmalloc_or_module_addr(dest))
78                 return memcpy_real(dest, src, count);
79         do {
80                 size = min(count, PAGE_SIZE - (__pa(dest) & ~PAGE_MASK));
81                 if (memcpy_real(load_real_addr(dest), src, size))
82                         return -EFAULT;
83                 count -= size;
84                 dest += size;
85                 src += size;
86         } while (count);
87         return 0;
88 }
89
90 /*
91  * Pointer to ELF header in new kernel
92  */
93 static void *elfcorehdr_newmem;
94
95 /*
96  * Copy one page from zfcpdump "oldmem"
97  *
98  * For pages below HSA size memory from the HSA is copied. Otherwise
99  * real memory copy is used.
100  */
101 static ssize_t copy_oldmem_page_zfcpdump(char *buf, size_t csize,
102                                          unsigned long src, int userbuf)
103 {
104         int rc;
105
106         if (src < sclp_get_hsa_size()) {
107                 rc = memcpy_hsa(buf, src, csize, userbuf);
108         } else {
109                 if (userbuf)
110                         rc = copy_to_user_real((void __force __user *) buf,
111                                                (void *) src, csize);
112                 else
113                         rc = memcpy_real(buf, (void *) src, csize);
114         }
115         return rc ? rc : csize;
116 }
117
118 /*
119  * Copy one page from kdump "oldmem"
120  *
121  * For the kdump reserved memory this functions performs a swap operation:
122  *  - [OLDMEM_BASE - OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE] is mapped to [0 - OLDMEM_SIZE].
123  *  - [0 - OLDMEM_SIZE] is mapped to [OLDMEM_BASE - OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE]
124  */
125 static ssize_t copy_oldmem_page_kdump(char *buf, size_t csize,
126                                       unsigned long src, int userbuf)
127
128 {
129         int rc;
130
131         if (src < OLDMEM_SIZE)
132                 src += OLDMEM_BASE;
133         else if (src > OLDMEM_BASE &&
134                  src < OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE)
135                 src -= OLDMEM_BASE;
136         if (userbuf)
137                 rc = copy_to_user_real((void __force __user *) buf,
138                                        (void *) src, csize);
139         else
140                 rc = copy_from_realmem(buf, (void *) src, csize);
141         return (rc == 0) ? rc : csize;
142 }
143
144 /*
145  * Copy one page from "oldmem"
146  */
147 ssize_t copy_oldmem_page(unsigned long pfn, char *buf, size_t csize,
148                          unsigned long offset, int userbuf)
149 {
150         unsigned long src;
151
152         if (!csize)
153                 return 0;
154         src = (pfn << PAGE_SHIFT) + offset;
155         if (OLDMEM_BASE)
156                 return copy_oldmem_page_kdump(buf, csize, src, userbuf);
157         else
158                 return copy_oldmem_page_zfcpdump(buf, csize, src, userbuf);
159 }
160
161 /*
162  * Remap "oldmem" for kdump
163  *
164  * For the kdump reserved memory this functions performs a swap operation:
165  * [0 - OLDMEM_SIZE] is mapped to [OLDMEM_BASE - OLDMEM_BASE + OLDMEM_SIZE]
166  */
167 static int remap_oldmem_pfn_range_kdump(struct vm_area_struct *vma,
168                                         unsigned long from, unsigned long pfn,
169                                         unsigned long size, pgprot_t prot)
170 {
171         unsigned long size_old;
172         int rc;
173
174         if (pfn < OLDMEM_SIZE >> PAGE_SHIFT) {
175                 size_old = min(size, OLDMEM_SIZE - (pfn << PAGE_SHIFT));
176                 rc = remap_pfn_range(vma, from,
177                                      pfn + (OLDMEM_BASE >> PAGE_SHIFT),
178                                      size_old, prot);
179                 if (rc || size == size_old)
180                         return rc;
181                 size -= size_old;
182                 from += size_old;
183                 pfn += size_old >> PAGE_SHIFT;
184         }
185         return remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot);
186 }
187
188 /*
189  * Remap "oldmem" for zfcpdump
190  *
191  * We only map available memory above HSA size. Memory below HSA size
192  * is read on demand using the copy_oldmem_page() function.
193  */
194 static int remap_oldmem_pfn_range_zfcpdump(struct vm_area_struct *vma,
195                                            unsigned long from,
196                                            unsigned long pfn,
197                                            unsigned long size, pgprot_t prot)
198 {
199         unsigned long hsa_end = sclp_get_hsa_size();
200         unsigned long size_hsa;
201
202         if (pfn < hsa_end >> PAGE_SHIFT) {
203                 size_hsa = min(size, hsa_end - (pfn << PAGE_SHIFT));
204                 if (size == size_hsa)
205                         return 0;
206                 size -= size_hsa;
207                 from += size_hsa;
208                 pfn += size_hsa >> PAGE_SHIFT;
209         }
210         return remap_pfn_range(vma, from, pfn, size, prot);
211 }
212
213 /*
214  * Remap "oldmem" for kdump or zfcpdump
215  */
216 int remap_oldmem_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,
217                            unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot)
218 {
219         if (OLDMEM_BASE)
220                 return remap_oldmem_pfn_range_kdump(vma, from, pfn, size, prot);
221         else
222                 return remap_oldmem_pfn_range_zfcpdump(vma, from, pfn, size,
223                                                        prot);
224 }
225
226 /*
227  * Copy memory from old kernel
228  */
229 int copy_from_oldmem(void *dest, void *src, size_t count)
230 {
231         unsigned long copied = 0;
232         int rc;
233
234         if (OLDMEM_BASE) {
235                 if ((unsigned long) src < OLDMEM_SIZE) {
236                         copied = min(count, OLDMEM_SIZE - (unsigned long) src);
237                         rc = copy_from_realmem(dest, src + OLDMEM_BASE, copied);
238                         if (rc)
239                                 return rc;
240                 }
241         } else {
242                 unsigned long hsa_end = sclp_get_hsa_size();
243                 if ((unsigned long) src < hsa_end) {
244                         copied = min(count, hsa_end - (unsigned long) src);
245                         rc = memcpy_hsa(dest, (unsigned long) src, copied, 0);
246                         if (rc)
247                                 return rc;
248                 }
249         }
250         return copy_from_realmem(dest + copied, src + copied, count - copied);
251 }
252
253 /*
254  * Alloc memory and panic in case of ENOMEM
255  */
256 static void *kzalloc_panic(int len)
257 {
258         void *rc;
259
260         rc = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
261         if (!rc)
262                 panic("s390 kdump kzalloc (%d) failed", len);
263         return rc;
264 }
265
266 /*
267  * Get memory layout and create hole for oldmem
268  */
269 static struct mem_chunk *get_memory_layout(void)
270 {
271         struct mem_chunk *chunk_array;
272
273         chunk_array = kzalloc_panic(MEMORY_CHUNKS * sizeof(struct mem_chunk));
274         detect_memory_layout(chunk_array, 0);
275         create_mem_hole(chunk_array, OLDMEM_BASE, OLDMEM_SIZE);
276         return chunk_array;
277 }
278
279 /*
280  * Initialize ELF note
281  */
282 static void *nt_init(void *buf, Elf64_Word type, void *desc, int d_len,
283                      const char *name)
284 {
285         Elf64_Nhdr *note;
286         u64 len;
287
288         note = (Elf64_Nhdr *)buf;
289         note->n_namesz = strlen(name) + 1;
290         note->n_descsz = d_len;
291         note->n_type = type;
292         len = sizeof(Elf64_Nhdr);
293
294         memcpy(buf + len, name, note->n_namesz);
295         len = roundup(len + note->n_namesz, 4);
296
297         memcpy(buf + len, desc, note->n_descsz);
298         len = roundup(len + note->n_descsz, 4);
299
300         return PTR_ADD(buf, len);
301 }
302
303 /*
304  * Initialize prstatus note
305  */
306 static void *nt_prstatus(void *ptr, struct save_area *sa)
307 {
308         struct elf_prstatus nt_prstatus;
309         static int cpu_nr = 1;
310
311         memset(&nt_prstatus, 0, sizeof(nt_prstatus));
312         memcpy(&nt_prstatus.pr_reg.gprs, sa->gp_regs, sizeof(sa->gp_regs));
313         memcpy(&nt_prstatus.pr_reg.psw, sa->psw, sizeof(sa->psw));
314         memcpy(&nt_prstatus.pr_reg.acrs, sa->acc_regs, sizeof(sa->acc_regs));
315         nt_prstatus.pr_pid = cpu_nr;
316         cpu_nr++;
317
318         return nt_init(ptr, NT_PRSTATUS, &nt_prstatus, sizeof(nt_prstatus),
319                          "CORE");
320 }
321
322 /*
323  * Initialize fpregset (floating point) note
324  */
325 static void *nt_fpregset(void *ptr, struct save_area *sa)
326 {
327         elf_fpregset_t nt_fpregset;
328
329         memset(&nt_fpregset, 0, sizeof(nt_fpregset));
330         memcpy(&nt_fpregset.fpc, &sa->fp_ctrl_reg, sizeof(sa->fp_ctrl_reg));
331         memcpy(&nt_fpregset.fprs, &sa->fp_regs, sizeof(sa->fp_regs));
332
333         return nt_init(ptr, NT_PRFPREG, &nt_fpregset, sizeof(nt_fpregset),
334                        "CORE");
335 }
336
337 /*
338  * Initialize timer note
339  */
340 static void *nt_s390_timer(void *ptr, struct save_area *sa)
341 {
342         return nt_init(ptr, NT_S390_TIMER, &sa->timer, sizeof(sa->timer),
343                          KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
344 }
345
346 /*
347  * Initialize TOD clock comparator note
348  */
349 static void *nt_s390_tod_cmp(void *ptr, struct save_area *sa)
350 {
351         return nt_init(ptr, NT_S390_TODCMP, &sa->clk_cmp,
352                        sizeof(sa->clk_cmp), KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
353 }
354
355 /*
356  * Initialize TOD programmable register note
357  */
358 static void *nt_s390_tod_preg(void *ptr, struct save_area *sa)
359 {
360         return nt_init(ptr, NT_S390_TODPREG, &sa->tod_reg,
361                        sizeof(sa->tod_reg), KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
362 }
363
364 /*
365  * Initialize control register note
366  */
367 static void *nt_s390_ctrs(void *ptr, struct save_area *sa)
368 {
369         return nt_init(ptr, NT_S390_CTRS, &sa->ctrl_regs,
370                        sizeof(sa->ctrl_regs), KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
371 }
372
373 /*
374  * Initialize prefix register note
375  */
376 static void *nt_s390_prefix(void *ptr, struct save_area *sa)
377 {
378         return nt_init(ptr, NT_S390_PREFIX, &sa->pref_reg,
379                          sizeof(sa->pref_reg), KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
380 }
381
382 /*
383  * Fill ELF notes for one CPU with save area registers
384  */
385 void *fill_cpu_elf_notes(void *ptr, struct save_area *sa)
386 {
387         ptr = nt_prstatus(ptr, sa);
388         ptr = nt_fpregset(ptr, sa);
389         ptr = nt_s390_timer(ptr, sa);
390         ptr = nt_s390_tod_cmp(ptr, sa);
391         ptr = nt_s390_tod_preg(ptr, sa);
392         ptr = nt_s390_ctrs(ptr, sa);
393         ptr = nt_s390_prefix(ptr, sa);
394         return ptr;
395 }
396
397 /*
398  * Initialize prpsinfo note (new kernel)
399  */
400 static void *nt_prpsinfo(void *ptr)
401 {
402         struct elf_prpsinfo prpsinfo;
403
404         memset(&prpsinfo, 0, sizeof(prpsinfo));
405         prpsinfo.pr_sname = 'R';
406         strcpy(prpsinfo.pr_fname, "vmlinux");
407         return nt_init(ptr, NT_PRPSINFO, &prpsinfo, sizeof(prpsinfo),
408                        KEXEC_CORE_NOTE_NAME);
409 }
410
411 /*
412  * Get vmcoreinfo using lowcore->vmcore_info (new kernel)
413  */
414 static void *get_vmcoreinfo_old(unsigned long *size)
415 {
416         char nt_name[11], *vmcoreinfo;
417         Elf64_Nhdr note;
418         void *addr;
419
420         if (copy_from_oldmem(&addr, &S390_lowcore.vmcore_info, sizeof(addr)))
421                 return NULL;
422         memset(nt_name, 0, sizeof(nt_name));
423         if (copy_from_oldmem(&note, addr, sizeof(note)))
424                 return NULL;
425         if (copy_from_oldmem(nt_name, addr + sizeof(note), sizeof(nt_name) - 1))
426                 return NULL;
427         if (strcmp(nt_name, "VMCOREINFO") != 0)
428                 return NULL;
429         vmcoreinfo = kzalloc_panic(note.n_descsz);
430         if (copy_from_oldmem(vmcoreinfo, addr + 24, note.n_descsz))
431                 return NULL;
432         *size = note.n_descsz;
433         return vmcoreinfo;
434 }
435
436 /*
437  * Initialize vmcoreinfo note (new kernel)
438  */
439 static void *nt_vmcoreinfo(void *ptr)
440 {
441         unsigned long size;
442         void *vmcoreinfo;
443
444         vmcoreinfo = os_info_old_entry(OS_INFO_VMCOREINFO, &size);
445         if (!vmcoreinfo)
446                 vmcoreinfo = get_vmcoreinfo_old(&size);
447         if (!vmcoreinfo)
448                 return ptr;
449         return nt_init(ptr, 0, vmcoreinfo, size, "VMCOREINFO");
450 }
451
452 /*
453  * Initialize ELF header (new kernel)
454  */
455 static void *ehdr_init(Elf64_Ehdr *ehdr, int mem_chunk_cnt)
456 {
457         memset(ehdr, 0, sizeof(*ehdr));
458         memcpy(ehdr->e_ident, ELFMAG, SELFMAG);
459         ehdr->e_ident[EI_CLASS] = ELFCLASS64;
460         ehdr->e_ident[EI_DATA] = ELFDATA2MSB;
461         ehdr->e_ident[EI_VERSION] = EV_CURRENT;
462         memset(ehdr->e_ident + EI_PAD, 0, EI_NIDENT - EI_PAD);
463         ehdr->e_type = ET_CORE;
464         ehdr->e_machine = EM_S390;
465         ehdr->e_version = EV_CURRENT;
466         ehdr->e_phoff = sizeof(Elf64_Ehdr);
467         ehdr->e_ehsize = sizeof(Elf64_Ehdr);
468         ehdr->e_phentsize = sizeof(Elf64_Phdr);
469         ehdr->e_phnum = mem_chunk_cnt + 1;
470         return ehdr + 1;
471 }
472
473 /*
474  * Return CPU count for ELF header (new kernel)
475  */
476 static int get_cpu_cnt(void)
477 {
478         int i, cpus = 0;
479
480         for (i = 0; i < dump_save_areas.count; i++) {
481                 if (dump_save_areas.areas[i]->pref_reg == 0)
482                         continue;
483                 cpus++;
484         }
485         return cpus;
486 }
487
488 /*
489  * Return memory chunk count for ELF header (new kernel)
490  */
491 static int get_mem_chunk_cnt(void)
492 {
493         struct mem_chunk *chunk_array, *mem_chunk;
494         int i, cnt = 0;
495
496         chunk_array = get_memory_layout();
497         for (i = 0; i < MEMORY_CHUNKS; i++) {
498                 mem_chunk = &chunk_array[i];
499                 if (chunk_array[i].type != CHUNK_READ_WRITE &&
500                     chunk_array[i].type != CHUNK_READ_ONLY)
501                         continue;
502                 if (mem_chunk->size == 0)
503                         continue;
504                 cnt++;
505         }
506         kfree(chunk_array);
507         return cnt;
508 }
509
510 /*
511  * Initialize ELF loads (new kernel)
512  */
513 static int loads_init(Elf64_Phdr *phdr, u64 loads_offset)
514 {
515         struct mem_chunk *chunk_array, *mem_chunk;
516         int i;
517
518         chunk_array = get_memory_layout();
519         for (i = 0; i < MEMORY_CHUNKS; i++) {
520                 mem_chunk = &chunk_array[i];
521                 if (mem_chunk->size == 0)
522                         continue;
523                 if (chunk_array[i].type != CHUNK_READ_WRITE &&
524                     chunk_array[i].type != CHUNK_READ_ONLY)
525                         continue;
526                 else
527                         phdr->p_filesz = mem_chunk->size;
528                 phdr->p_type = PT_LOAD;
529                 phdr->p_offset = mem_chunk->addr;
530                 phdr->p_vaddr = mem_chunk->addr;
531                 phdr->p_paddr = mem_chunk->addr;
532                 phdr->p_memsz = mem_chunk->size;
533                 phdr->p_flags = PF_R | PF_W | PF_X;
534                 phdr->p_align = PAGE_SIZE;
535                 phdr++;
536         }
537         kfree(chunk_array);
538         return i;
539 }
540
541 /*
542  * Initialize notes (new kernel)
543  */
544 static void *notes_init(Elf64_Phdr *phdr, void *ptr, u64 notes_offset)
545 {
546         struct save_area *sa;
547         void *ptr_start = ptr;
548         int i;
549
550         ptr = nt_prpsinfo(ptr);
551
552         for (i = 0; i < dump_save_areas.count; i++) {
553                 sa = dump_save_areas.areas[i];
554                 if (sa->pref_reg == 0)
555                         continue;
556                 ptr = fill_cpu_elf_notes(ptr, sa);
557         }
558         ptr = nt_vmcoreinfo(ptr);
559         memset(phdr, 0, sizeof(*phdr));
560         phdr->p_type = PT_NOTE;
561         phdr->p_offset = notes_offset;
562         phdr->p_filesz = (unsigned long) PTR_SUB(ptr, ptr_start);
563         phdr->p_memsz = phdr->p_filesz;
564         return ptr;
565 }
566
567 /*
568  * Create ELF core header (new kernel)
569  */
570 int elfcorehdr_alloc(unsigned long long *addr, unsigned long long *size)
571 {
572         Elf64_Phdr *phdr_notes, *phdr_loads;
573         int mem_chunk_cnt;
574         void *ptr, *hdr;
575         u32 alloc_size;
576         u64 hdr_off;
577
578         /* If we are not in kdump or zfcpdump mode return */
579         if (!OLDMEM_BASE && ipl_info.type != IPL_TYPE_FCP_DUMP)
580                 return 0;
581         /* If elfcorehdr= has been passed via cmdline, we use that one */
582         if (elfcorehdr_addr != ELFCORE_ADDR_MAX)
583                 return 0;
584         /* If we cannot get HSA size for zfcpdump return error */
585         if (ipl_info.type == IPL_TYPE_FCP_DUMP && !sclp_get_hsa_size())
586                 return -ENODEV;
587         mem_chunk_cnt = get_mem_chunk_cnt();
588
589         alloc_size = 0x1000 + get_cpu_cnt() * 0x300 +
590                 mem_chunk_cnt * sizeof(Elf64_Phdr);
591         hdr = kzalloc_panic(alloc_size);
592         /* Init elf header */
593         ptr = ehdr_init(hdr, mem_chunk_cnt);
594         /* Init program headers */
595         phdr_notes = ptr;
596         ptr = PTR_ADD(ptr, sizeof(Elf64_Phdr));
597         phdr_loads = ptr;
598         ptr = PTR_ADD(ptr, sizeof(Elf64_Phdr) * mem_chunk_cnt);
599         /* Init notes */
600         hdr_off = PTR_DIFF(ptr, hdr);
601         ptr = notes_init(phdr_notes, ptr, ((unsigned long) hdr) + hdr_off);
602         /* Init loads */
603         hdr_off = PTR_DIFF(ptr, hdr);
604         loads_init(phdr_loads, hdr_off);
605         *addr = (unsigned long long) hdr;
606         elfcorehdr_newmem = hdr;
607         *size = (unsigned long long) hdr_off;
608         BUG_ON(elfcorehdr_size > alloc_size);
609         return 0;
610 }
611
612 /*
613  * Free ELF core header (new kernel)
614  */
615 void elfcorehdr_free(unsigned long long addr)
616 {
617         if (!elfcorehdr_newmem)
618                 return;
619         kfree((void *)(unsigned long)addr);
620 }
621
622 /*
623  * Read from ELF header
624  */
625 ssize_t elfcorehdr_read(char *buf, size_t count, u64 *ppos)
626 {
627         void *src = (void *)(unsigned long)*ppos;
628
629         src = elfcorehdr_newmem ? src : src - OLDMEM_BASE;
630         memcpy(buf, src, count);
631         *ppos += count;
632         return count;
633 }
634
635 /*
636  * Read from ELF notes data
637  */
638 ssize_t elfcorehdr_read_notes(char *buf, size_t count, u64 *ppos)
639 {
640         void *src = (void *)(unsigned long)*ppos;
641         int rc;
642
643         if (elfcorehdr_newmem) {
644                 memcpy(buf, src, count);
645         } else {
646                 rc = copy_from_oldmem(buf, src, count);
647                 if (rc)
648                         return rc;
649         }
650         *ppos += count;
651         return count;
652 }