include/linux/kexec.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef LINUX_KEXEC_H
   3 #define LINUX_KEXEC_H
   4
   5 #define IND_DESTINATION_BIT 0
   6 #define IND_INDIRECTION_BIT 1
   7 #define IND_DONE_BIT        2
   8 #define IND_SOURCE_BIT      3
   9
  10 #define IND_DESTINATION  (1 << IND_DESTINATION_BIT)
  11 #define IND_INDIRECTION  (1 << IND_INDIRECTION_BIT)
  12 #define IND_DONE         (1 << IND_DONE_BIT)
  13 #define IND_SOURCE       (1 << IND_SOURCE_BIT)
  14 #define IND_FLAGS (IND_DESTINATION | IND_INDIRECTION | IND_DONE | IND_SOURCE)
  15
  16 #if !defined(__ASSEMBLY__)
  17
  18 #include <linux/crash_core.h>
  19 #include <asm/io.h>
  20 #include <linux/range.h>
  21
  22 #include <uapi/linux/kexec.h>
  23 #include <linux/verification.h>
  24
  25 /* Location of a reserved region to hold the crash kernel.
  26  */
  27 extern struct resource crashk_res;
  28 extern struct resource crashk_low_res;
  29 extern note_buf_t __percpu *crash_notes;
  30
  31 #ifdef CONFIG_KEXEC_CORE
  32 #include <linux/list.h>
  33 #include <linux/compat.h>
  34 #include <linux/ioport.h>
  35 #include <linux/module.h>
  36 #include <asm/kexec.h>
  37
  38 /* Verify architecture specific macros are defined */
  39
  40 #ifndef KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT
  41 #error KEXEC_SOURCE_MEMORY_LIMIT not defined
  42 #endif
  43
  44 #ifndef KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT
  45 #error KEXEC_DESTINATION_MEMORY_LIMIT not defined
  46 #endif
  47
  48 #ifndef KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT
  49 #error KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT not defined
  50 #endif
  51
  52 #ifndef KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP
  53 #define KEXEC_CONTROL_MEMORY_GFP (GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY)
  54 #endif
  55
  56 #ifndef KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE
  57 #error KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE not defined
  58 #endif
  59
  60 #ifndef KEXEC_ARCH
  61 #error KEXEC_ARCH not defined
  62 #endif
  63
  64 #ifndef KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT
  65 #define KEXEC_CRASH_CONTROL_MEMORY_LIMIT KEXEC_CONTROL_MEMORY_LIMIT
  66 #endif
  67
  68 #ifndef KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN
  69 #define KEXEC_CRASH_MEM_ALIGN PAGE_SIZE
  70 #endif
  71
  72 #define KEXEC_CORE_NOTE_NAME    CRASH_CORE_NOTE_NAME
  73
  74 /*
  75  * This structure is used to hold the arguments that are used when loading
  76  * kernel binaries.
  77  */
  78
  79 typedef unsigned long kimage_entry_t;
  80
  81 struct kexec_segment {
  82         /*
  83          * This pointer can point to user memory if kexec_load() system
  84          * call is used or will point to kernel memory if
  85          * kexec_file_load() system call is used.
  86          *
  87          * Use ->buf when expecting to deal with user memory and use ->kbuf
  88          * when expecting to deal with kernel memory.
  89          */
  90         union {
  91                 void __user *buf;
  92                 void *kbuf;
  93         };
  94         size_t bufsz;
  95         unsigned long mem;
  96         size_t memsz;
  97 };
  98
  99 #ifdef CONFIG_COMPAT
 100 struct compat_kexec_segment {
 101         compat_uptr_t buf;
 102         compat_size_t bufsz;
 103         compat_ulong_t mem;     /* User space sees this as a (void *) ... */
 104         compat_size_t memsz;
 105 };
 106 #endif
 107
 108 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
 109 struct purgatory_info {
 110         /*
 111          * Pointer to elf header at the beginning of kexec_purgatory.
 112          * Note: kexec_purgatory is read only
 113          */
 114         const Elf_Ehdr *ehdr;
 115         /*
 116          * Temporary, modifiable buffer for sechdrs used for relocation.
 117          * This memory can be freed post image load.
 118          */
 119         Elf_Shdr *sechdrs;
 120         /*
 121          * Temporary, modifiable buffer for stripped purgatory used for
 122          * relocation. This memory can be freed post image load.
 123          */
 124         void *purgatory_buf;
 125 };
 126
 127 struct kimage;
 128
 129 typedef int (kexec_probe_t)(const char *kernel_buf, unsigned long kernel_size);
 130 typedef void *(kexec_load_t)(struct kimage *image, char *kernel_buf,
 131                              unsigned long kernel_len, char *initrd,
 132                              unsigned long initrd_len, char *cmdline,
 133                              unsigned long cmdline_len);
 134 typedef int (kexec_cleanup_t)(void *loader_data);
 135
 136 #ifdef CONFIG_KEXEC_SIG
 137 typedef int (kexec_verify_sig_t)(const char *kernel_buf,
 138                                  unsigned long kernel_len);
 139 #endif
 140
 141 struct kexec_file_ops {
 142         kexec_probe_t *probe;
 143         kexec_load_t *load;
 144         kexec_cleanup_t *cleanup;
 145 #ifdef CONFIG_KEXEC_SIG
 146         kexec_verify_sig_t *verify_sig;
 147 #endif
 148 };
 149
 150 extern const struct kexec_file_ops * const kexec_file_loaders[];
 151
 152 int kexec_image_probe_default(struct kimage *image, void *buf,
 153                               unsigned long buf_len);
 154 int kexec_image_post_load_cleanup_default(struct kimage *image);
 155
 156 /*
 157  * If kexec_buf.mem is set to this value, kexec_locate_mem_hole()
 158  * will try to allocate free memory. Arch may overwrite it.
 159  */
 160 #ifndef KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN
 161 #define KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN 0
 162 #endif
 163
 164 /**
 165  * struct kexec_buf - parameters for finding a place for a buffer in memory
 166  * @image:      kexec image in which memory to search.
 167  * @buffer:     Contents which will be copied to the allocated memory.
 168  * @bufsz:      Size of @buffer.
 169  * @mem:        On return will have address of the buffer in memory.
 170  * @memsz:      Size for the buffer in memory.
 171  * @buf_align:  Minimum alignment needed.
 172  * @buf_min:    The buffer can't be placed below this address.
 173  * @buf_max:    The buffer can't be placed above this address.
 174  * @top_down:   Allocate from top of memory.
 175  */
 176 struct kexec_buf {
 177         struct kimage *image;
 178         void *buffer;
 179         unsigned long bufsz;
 180         unsigned long mem;
 181         unsigned long memsz;
 182         unsigned long buf_align;
 183         unsigned long buf_min;
 184         unsigned long buf_max;
 185         bool top_down;
 186 };
 187
 188 int kexec_load_purgatory(struct kimage *image, struct kexec_buf *kbuf);
 189 int kexec_purgatory_get_set_symbol(struct kimage *image, const char *name,
 190                                    void *buf, unsigned int size,
 191                                    bool get_value);
 192 void *kexec_purgatory_get_symbol_addr(struct kimage *image, const char *name);
 193
 194 #ifndef arch_kexec_kernel_image_probe
 195 static inline int
 196 arch_kexec_kernel_image_probe(struct kimage *image, void *buf, unsigned long buf_len)
 197 {
 198         return kexec_image_probe_default(image, buf, buf_len);
 199 }
 200 #endif
 201
 202 #ifndef arch_kimage_file_post_load_cleanup
 203 static inline int arch_kimage_file_post_load_cleanup(struct kimage *image)
 204 {
 205         return kexec_image_post_load_cleanup_default(image);
 206 }
 207 #endif
 208
 209 #ifdef CONFIG_KEXEC_SIG
 210 #ifdef CONFIG_SIGNED_PE_FILE_VERIFICATION
 211 int kexec_kernel_verify_pe_sig(const char *kernel, unsigned long kernel_len);
 212 #endif
 213 #endif
 214
 215 extern int kexec_add_buffer(struct kexec_buf *kbuf);
 216 int kexec_locate_mem_hole(struct kexec_buf *kbuf);
 217
 218 #ifndef arch_kexec_locate_mem_hole
 219 /**
 220  * arch_kexec_locate_mem_hole - Find free memory to place the segments.
 221  * @kbuf:                       Parameters for the memory search.
 222  *
 223  * On success, kbuf->mem will have the start address of the memory region found.
 224  *
 225  * Return: 0 on success, negative errno on error.
 226  */
 227 static inline int arch_kexec_locate_mem_hole(struct kexec_buf *kbuf)
 228 {
 229         return kexec_locate_mem_hole(kbuf);
 230 }
 231 #endif
 232
 233 /* Alignment required for elf header segment */
 234 #define ELF_CORE_HEADER_ALIGN   4096
 235
 236 struct crash_mem {
 237         unsigned int max_nr_ranges;
 238         unsigned int nr_ranges;
 239         struct range ranges[];
 240 };
 241
 242 extern int crash_exclude_mem_range(struct crash_mem *mem,
 243                                    unsigned long long mstart,
 244                                    unsigned long long mend);
 245 extern int crash_prepare_elf64_headers(struct crash_mem *mem, int need_kernel_map,
 246                                        void **addr, unsigned long *sz);
 247
 248 #ifndef arch_kexec_apply_relocations_add
 249 /*
 250  * arch_kexec_apply_relocations_add - apply relocations of type RELA
 251  * @pi:         Purgatory to be relocated.
 252  * @section:    Section relocations applying to.
 253  * @relsec:     Section containing RELAs.
 254  * @symtab:     Corresponding symtab.
 255  *
 256  * Return: 0 on success, negative errno on error.
 257  */
 258 static inline int
 259 arch_kexec_apply_relocations_add(struct purgatory_info *pi, Elf_Shdr *section,
 260                                  const Elf_Shdr *relsec, const Elf_Shdr *symtab)
 261 {
 262         pr_err("RELA relocation unsupported.\n");
 263         return -ENOEXEC;
 264 }
 265 #endif
 266
 267 #ifndef arch_kexec_apply_relocations
 268 /*
 269  * arch_kexec_apply_relocations - apply relocations of type REL
 270  * @pi:         Purgatory to be relocated.
 271  * @section:    Section relocations applying to.
 272  * @relsec:     Section containing RELs.
 273  * @symtab:     Corresponding symtab.
 274  *
 275  * Return: 0 on success, negative errno on error.
 276  */
 277 static inline int
 278 arch_kexec_apply_relocations(struct purgatory_info *pi, Elf_Shdr *section,
 279                              const Elf_Shdr *relsec, const Elf_Shdr *symtab)
 280 {
 281         pr_err("REL relocation unsupported.\n");
 282         return -ENOEXEC;
 283 }
 284 #endif
 285 #endif /* CONFIG_KEXEC_FILE */
 286
 287 #ifdef CONFIG_KEXEC_ELF
 288 struct kexec_elf_info {
 289         /*
 290          * Where the ELF binary contents are kept.
 291          * Memory managed by the user of the struct.
 292          */
 293         const char *buffer;
 294
 295         const struct elfhdr *ehdr;
 296         const struct elf_phdr *proghdrs;
 297 };
 298
 299 int kexec_build_elf_info(const char *buf, size_t len, struct elfhdr *ehdr,
 300                                struct kexec_elf_info *elf_info);
 301
 302 int kexec_elf_load(struct kimage *image, struct elfhdr *ehdr,
 303                          struct kexec_elf_info *elf_info,
 304                          struct kexec_buf *kbuf,
 305                          unsigned long *lowest_load_addr);
 306
 307 void kexec_free_elf_info(struct kexec_elf_info *elf_info);
 308 int kexec_elf_probe(const char *buf, unsigned long len);
 309 #endif
 310 struct kimage {
 311         kimage_entry_t head;
 312         kimage_entry_t *entry;
 313         kimage_entry_t *last_entry;
 314
 315         unsigned long start;
 316         struct page *control_code_page;
 317         struct page *swap_page;
 318         void *vmcoreinfo_data_copy; /* locates in the crash memory */
 319
 320         unsigned long nr_segments;
 321         struct kexec_segment segment[KEXEC_SEGMENT_MAX];
 322
 323         struct list_head control_pages;
 324         struct list_head dest_pages;
 325         struct list_head unusable_pages;
 326
 327         /* Address of next control page to allocate for crash kernels. */
 328         unsigned long control_page;
 329
 330         /* Flags to indicate special processing */
 331         unsigned int type : 1;
 332 #define KEXEC_TYPE_DEFAULT 0
 333 #define KEXEC_TYPE_CRASH   1
 334         unsigned int preserve_context : 1;
 335         /* If set, we are using file mode kexec syscall */
 336         unsigned int file_mode:1;
 337
 338 #ifdef ARCH_HAS_KIMAGE_ARCH
 339         struct kimage_arch arch;
 340 #endif
 341
 342 #ifdef CONFIG_KEXEC_FILE
 343         /* Additional fields for file based kexec syscall */
 344         void *kernel_buf;
 345         unsigned long kernel_buf_len;
 346
 347         void *initrd_buf;
 348         unsigned long initrd_buf_len;
 349
 350         char *cmdline_buf;
 351         unsigned long cmdline_buf_len;
 352
 353         /* File operations provided by image loader */
 354         const struct kexec_file_ops *fops;
 355
 356         /* Image loader handling the kernel can store a pointer here */
 357         void *image_loader_data;
 358
 359         /* Information for loading purgatory */
 360         struct purgatory_info purgatory_info;
 361 #endif
 362
 363 #ifdef CONFIG_IMA_KEXEC
 364         /* Virtual address of IMA measurement buffer for kexec syscall */
 365         void *ima_buffer;
 366
 367         phys_addr_t ima_buffer_addr;
 368         size_t ima_buffer_size;
 369 #endif
 370
 371         /* Core ELF header buffer */
 372         void *elf_headers;
 373         unsigned long elf_headers_sz;
 374         unsigned long elf_load_addr;
 375 };
 376
 377 /* kexec interface functions */
 378 extern void machine_kexec(struct kimage *image);
 379 extern int machine_kexec_prepare(struct kimage *image);
 380 extern void machine_kexec_cleanup(struct kimage *image);
 381 extern int kernel_kexec(void);
 382 extern struct page *kimage_alloc_control_pages(struct kimage *image,
 383                                                 unsigned int order);
 384
 385 #ifndef machine_kexec_post_load
 386 static inline int machine_kexec_post_load(struct kimage *image) { return 0; }
 387 #endif
 388
 389 extern void __crash_kexec(struct pt_regs *);
 390 extern void crash_kexec(struct pt_regs *);
 391 int kexec_should_crash(struct task_struct *);
 392 int kexec_crash_loaded(void);
 393 void crash_save_cpu(struct pt_regs *regs, int cpu);
 394 extern int kimage_crash_copy_vmcoreinfo(struct kimage *image);
 395
 396 extern struct kimage *kexec_image;
 397 extern struct kimage *kexec_crash_image;
 398
 399 bool kexec_load_permitted(int kexec_image_type);
 400
 401 #ifndef kexec_flush_icache_page
 402 #define kexec_flush_icache_page(page)
 403 #endif
 404
 405 /* List of defined/legal kexec flags */
 406 #ifndef CONFIG_KEXEC_JUMP
 407 #define KEXEC_FLAGS    KEXEC_ON_CRASH
 408 #else
 409 #define KEXEC_FLAGS    (KEXEC_ON_CRASH | KEXEC_PRESERVE_CONTEXT)
 410 #endif
 411
 412 /* List of defined/legal kexec file flags */
 413 #define KEXEC_FILE_FLAGS        (KEXEC_FILE_UNLOAD | KEXEC_FILE_ON_CRASH | \
 414                                  KEXEC_FILE_NO_INITRAMFS)
 415
 416 /* flag to track if kexec reboot is in progress */
 417 extern bool kexec_in_progress;
 418
 419 int crash_shrink_memory(unsigned long new_size);
 420 ssize_t crash_get_memory_size(void);
 421
 422 #ifndef arch_kexec_protect_crashkres
 423 /*
 424  * Protection mechanism for crashkernel reserved memory after
 425  * the kdump kernel is loaded.
 426  *
 427  * Provide an empty default implementation here -- architecture
 428  * code may override this
 429  */
 430 static inline void arch_kexec_protect_crashkres(void) { }
 431 #endif
 432
 433 #ifndef arch_kexec_unprotect_crashkres
 434 static inline void arch_kexec_unprotect_crashkres(void) { }
 435 #endif
 436
 437 #ifndef page_to_boot_pfn
 438 static inline unsigned long page_to_boot_pfn(struct page *page)
 439 {
 440         return page_to_pfn(page);
 441 }
 442 #endif
 443
 444 #ifndef boot_pfn_to_page
 445 static inline struct page *boot_pfn_to_page(unsigned long boot_pfn)
 446 {
 447         return pfn_to_page(boot_pfn);
 448 }
 449 #endif
 450
 451 #ifndef phys_to_boot_phys
 452 static inline unsigned long phys_to_boot_phys(phys_addr_t phys)
 453 {
 454         return phys;
 455 }
 456 #endif
 457
 458 #ifndef boot_phys_to_phys
 459 static inline phys_addr_t boot_phys_to_phys(unsigned long boot_phys)
 460 {
 461         return boot_phys;
 462 }
 463 #endif
 464
 465 #ifndef crash_free_reserved_phys_range
 466 static inline void crash_free_reserved_phys_range(unsigned long begin, unsigned long end)
 467 {
 468         unsigned long addr;
 469
 470         for (addr = begin; addr < end; addr += PAGE_SIZE)
 471                 free_reserved_page(boot_pfn_to_page(addr >> PAGE_SHIFT));
 472 }
 473 #endif
 474
 475 static inline unsigned long virt_to_boot_phys(void *addr)
 476 {
 477         return phys_to_boot_phys(__pa((unsigned long)addr));
 478 }
 479
 480 static inline void *boot_phys_to_virt(unsigned long entry)
 481 {
 482         return phys_to_virt(boot_phys_to_phys(entry));
 483 }
 484
 485 #ifndef arch_kexec_post_alloc_pages
 486 static inline int arch_kexec_post_alloc_pages(void *vaddr, unsigned int pages, gfp_t gfp) { return 0; }
 487 #endif
 488
 489 #ifndef arch_kexec_pre_free_pages
 490 static inline void arch_kexec_pre_free_pages(void *vaddr, unsigned int pages) { }
 491 #endif
 492
 493 #else /* !CONFIG_KEXEC_CORE */
 494 struct pt_regs;
 495 struct task_struct;
 496 static inline void __crash_kexec(struct pt_regs *regs) { }
 497 static inline void crash_kexec(struct pt_regs *regs) { }
 498 static inline int kexec_should_crash(struct task_struct *p) { return 0; }
 499 static inline int kexec_crash_loaded(void) { return 0; }
 500 #define kexec_in_progress false
 501 #endif /* CONFIG_KEXEC_CORE */
 502
 503 #ifdef CONFIG_KEXEC_SIG
 504 void set_kexec_sig_enforced(void);
 505 #else
 506 static inline void set_kexec_sig_enforced(void) {}
 507 #endif
 508
 509 #endif /* !defined(__ASSEBMLY__) */
 510
 511 #endif /* LINUX_KEXEC_H */