arch/x86_64/kernel/nmi.c

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