Quellcode-Bibliothek machine_kexec_file.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * kexec_file for riscv, use vmlinux as the dump-capture kernel image.
 *
 * Copyright (C) 2021 Huawei Technologies Co, Ltd.
 *
 * Author: Liao Chang (liaochang1@huawei.com)
 */
#include <linux/kexec.h>
#include <linux/elf.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/libfdt.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/memblock.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <asm/setup.h>

const struct kexec_file_ops * const kexec_file_loaders[] = {
 &elf_kexec_ops,
 &image_kexec_ops,
 NULL
};

int arch_kimage_file_post_load_cleanup(struct kimage *image)
{
 kvfree(image->arch.fdt);
 image->arch.fdt = NULL;

 vfree(image->elf_headers);
 image->elf_headers = NULL;
 image->elf_headers_sz = 0;

 return kexec_image_post_load_cleanup_default(image);
}

#ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
static int get_nr_ram_ranges_callback(struct resource *res, void *arg)
{
 unsigned int *nr_ranges = arg;

 (*nr_ranges)++;
 return 0;
}

static int prepare_elf64_ram_headers_callback(struct resource *res, void *arg)
{
 struct crash_mem *cmem = arg;

 cmem->ranges[cmem->nr_ranges].start = res->start;
 cmem->ranges[cmem->nr_ranges].end = res->end;
 cmem->nr_ranges++;

 return 0;
}

static int prepare_elf_headers(void **addr, unsigned long *sz)
{
 struct crash_mem *cmem;
 unsigned int nr_ranges;
 int ret;

 nr_ranges = 1; /* For exclusion of crashkernel region */
 walk_system_ram_res(0, -1, &nr_ranges, get_nr_ram_ranges_callback);

 cmem = kmalloc(struct_size(cmem, ranges, nr_ranges), GFP_KERNEL);
 if (!cmem)
  return -ENOMEM;

 cmem->max_nr_ranges = nr_ranges;
 cmem->nr_ranges = 0;
 ret = walk_system_ram_res(0, -1, cmem, prepare_elf64_ram_headers_callback);
 if (ret)
  goto out;

 /* Exclude crashkernel region */
 ret = crash_exclude_mem_range(cmem, crashk_res.start, crashk_res.end);
 if (!ret)
  ret = crash_prepare_elf64_headers(cmem, true, addr, sz);

out:
 kfree(cmem);
 return ret;
}

static char *setup_kdump_cmdline(struct kimage *image, char *cmdline,
     unsigned long cmdline_len)
{
 int elfcorehdr_strlen;
 char *cmdline_ptr;

 cmdline_ptr = kzalloc(COMMAND_LINE_SIZE, GFP_KERNEL);
 if (!cmdline_ptr)
  return NULL;

 elfcorehdr_strlen = sprintf(cmdline_ptr, "elfcorehdr=0x%lx ",
  image->elf_load_addr);

 if (elfcorehdr_strlen + cmdline_len > COMMAND_LINE_SIZE) {
  pr_err("Appending elfcorehdr= exceeds cmdline size\n");
  kfree(cmdline_ptr);
  return NULL;
 }

 memcpy(cmdline_ptr + elfcorehdr_strlen, cmdline, cmdline_len);
 /* Ensure it's nul terminated */
 cmdline_ptr[COMMAND_LINE_SIZE - 1] = '\0';
 return cmdline_ptr;
}
#endif

#define RV_X(x, s, n)  (((x) >> (s)) & ((1 << (n)) - 1))
#define RISCV_IMM_BITS 12
#define RISCV_IMM_REACH (1LL << RISCV_IMM_BITS)
#define RISCV_CONST_HIGH_PART(x) \
 (((x) + (RISCV_IMM_REACH >> 1)) & ~(RISCV_IMM_REACH - 1))
#define RISCV_CONST_LOW_PART(x) ((x) - RISCV_CONST_HIGH_PART(x))

#define ENCODE_ITYPE_IMM(x) \
 (RV_X(x, 0, 12) << 20)
#define ENCODE_BTYPE_IMM(x) \
 ((RV_X(x, 1, 4) << 8) | (RV_X(x, 5, 6) << 25) | \
 (RV_X(x, 11, 1) << 7) | (RV_X(x, 12, 1) << 31))
#define ENCODE_UTYPE_IMM(x) \
 (RV_X(x, 12, 20) << 12)
#define ENCODE_JTYPE_IMM(x) \
 ((RV_X(x, 1, 10) << 21) | (RV_X(x, 11, 1) << 20) | \
 (RV_X(x, 12, 8) << 12) | (RV_X(x, 20, 1) << 31))
#define ENCODE_CBTYPE_IMM(x) \
 ((RV_X(x, 1, 2) << 3) | (RV_X(x, 3, 2) << 10) | (RV_X(x, 5, 1) << 2) | \
 (RV_X(x, 6, 2) << 5) | (RV_X(x, 8, 1) << 12))
#define ENCODE_CJTYPE_IMM(x) \
 ((RV_X(x, 1, 3) << 3) | (RV_X(x, 4, 1) << 11) | (RV_X(x, 5, 1) << 2) | \
 (RV_X(x, 6, 1) << 7) | (RV_X(x, 7, 1) << 6) | (RV_X(x, 8, 2) << 9) | \
 (RV_X(x, 10, 1) << 8) | (RV_X(x, 11, 1) << 12))
#define ENCODE_UJTYPE_IMM(x) \
 (ENCODE_UTYPE_IMM(RISCV_CONST_HIGH_PART(x)) | \
 (ENCODE_ITYPE_IMM(RISCV_CONST_LOW_PART(x)) << 32))
#define ENCODE_UITYPE_IMM(x) \
 (ENCODE_UTYPE_IMM(x) | (ENCODE_ITYPE_IMM(x) << 32))

#define CLEAN_IMM(type, x) \
 ((~ENCODE_##type##_IMM((uint64_t)(-1))) & (x))

int arch_kexec_apply_relocations_add(struct purgatory_info *pi,
         Elf_Shdr *section,
         const Elf_Shdr *relsec,
         const Elf_Shdr *symtab)
{
 const char *strtab, *name, *shstrtab;
 const Elf_Shdr *sechdrs;
 Elf64_Rela *relas;
 int i, r_type;

 /* String & section header string table */
 sechdrs = (void *)pi->ehdr + pi->ehdr->e_shoff;
 strtab = (char *)pi->ehdr + sechdrs[symtab->sh_link].sh_offset;
 shstrtab = (char *)pi->ehdr + sechdrs[pi->ehdr->e_shstrndx].sh_offset;

 relas = (void *)pi->ehdr + relsec->sh_offset;

 for (i = 0; i < relsec->sh_size / sizeof(*relas); i++) {
  const Elf_Sym *sym; /* symbol to relocate */
  unsigned long addr; /* final location after relocation */
  unsigned long val; /* relocated symbol value */
  unsigned long sec_base; /* relocated symbol value */
  void *loc;  /* tmp location to modify */

  sym = (void *)pi->ehdr + symtab->sh_offset;
  sym += ELF64_R_SYM(relas[i].r_info);

  if (sym->st_name)
   name = strtab + sym->st_name;
  else
   name = shstrtab + sechdrs[sym->st_shndx].sh_name;

  loc = pi->purgatory_buf;
  loc += section->sh_offset;
  loc += relas[i].r_offset;

  if (sym->st_shndx == SHN_ABS)
   sec_base = 0;
  else if (sym->st_shndx >= pi->ehdr->e_shnum) {
   pr_err("Invalid section %d for symbol %s\n",
          sym->st_shndx, name);
   return -ENOEXEC;
  } else
   sec_base = pi->sechdrs[sym->st_shndx].sh_addr;

  val = sym->st_value;
  val += sec_base;
  val += relas[i].r_addend;

  addr = section->sh_addr + relas[i].r_offset;

  r_type = ELF64_R_TYPE(relas[i].r_info);

  switch (r_type) {
  case R_RISCV_BRANCH:
   *(u32 *)loc = CLEAN_IMM(BTYPE, *(u32 *)loc) |
     ENCODE_BTYPE_IMM(val - addr);
   break;
  case R_RISCV_JAL:
   *(u32 *)loc = CLEAN_IMM(JTYPE, *(u32 *)loc) |
     ENCODE_JTYPE_IMM(val - addr);
   break;
  /*
 * With no R_RISCV_PCREL_LO12_S, R_RISCV_PCREL_LO12_I
 * sym is expected to be next to R_RISCV_PCREL_HI20
 * in purgatory relsec. Handle it like R_RISCV_CALL
 * sym, instead of searching the whole relsec.
 */
  case R_RISCV_PCREL_HI20:
  case R_RISCV_CALL_PLT:
  case R_RISCV_CALL:
   *(u64 *)loc = CLEAN_IMM(UITYPE, *(u64 *)loc) |
     ENCODE_UJTYPE_IMM(val - addr);
   break;
  case R_RISCV_RVC_BRANCH:
   *(u32 *)loc = CLEAN_IMM(CBTYPE, *(u32 *)loc) |
     ENCODE_CBTYPE_IMM(val - addr);
   break;
  case R_RISCV_RVC_JUMP:
   *(u32 *)loc = CLEAN_IMM(CJTYPE, *(u32 *)loc) |
     ENCODE_CJTYPE_IMM(val - addr);
   break;
  case R_RISCV_ADD16:
   *(u16 *)loc += val;
   break;
  case R_RISCV_SUB16:
   *(u16 *)loc -= val;
   break;
  case R_RISCV_ADD32:
   *(u32 *)loc += val;
   break;
  case R_RISCV_SUB32:
   *(u32 *)loc -= val;
   break;
  /* It has been applied by R_RISCV_PCREL_HI20 sym */
  case R_RISCV_PCREL_LO12_I:
  case R_RISCV_ALIGN:
  case R_RISCV_RELAX:
   break;
  case R_RISCV_64:
   *(u64 *)loc = val;
   break;
  default:
   pr_err("Unknown rela relocation: %d\n", r_type);
   return -ENOEXEC;
  }
 }
 return 0;
}


int load_extra_segments(struct kimage *image, unsigned long kernel_start,
       unsigned long kernel_len, char *initrd,
       unsigned long initrd_len, char *cmdline,
       unsigned long cmdline_len)
{
 int ret;
 void *fdt;
 unsigned long initrd_pbase = 0UL;
 struct kexec_buf kbuf = {};
 char *modified_cmdline = NULL;

 kbuf.image = image;
 kbuf.buf_min = kernel_start + kernel_len;
 kbuf.buf_max = ULONG_MAX;

#ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
 /* Add elfcorehdr */
 if (image->type == KEXEC_TYPE_CRASH) {
  void *headers;
  unsigned long headers_sz;
  ret = prepare_elf_headers(&headers, &headers_sz);
  if (ret) {
   pr_err("Preparing elf core header failed\n");
   goto out;
  }

  kbuf.buffer = headers;
  kbuf.bufsz = headers_sz;
  kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
  kbuf.memsz = headers_sz;
  kbuf.buf_align = ELF_CORE_HEADER_ALIGN;
  kbuf.top_down = true;

  ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
  if (ret) {
   vfree(headers);
   goto out;
  }
  image->elf_headers = headers;
  image->elf_load_addr = kbuf.mem;
  image->elf_headers_sz = headers_sz;

  kexec_dprintk("Loaded elf core header at 0x%lx bufsz=0x%lx memsz=0x%lx\n",
         image->elf_load_addr, kbuf.bufsz, kbuf.memsz);

  /* Setup cmdline for kdump kernel case */
  modified_cmdline = setup_kdump_cmdline(image, cmdline,
             cmdline_len);
  if (!modified_cmdline) {
   pr_err("Setting up cmdline for kdump kernel failed\n");
   ret = -EINVAL;
   goto out;
  }
  cmdline = modified_cmdline;
 }
#endif

#ifdef CONFIG_ARCH_SUPPORTS_KEXEC_PURGATORY
 /* Add purgatory to the image */
 kbuf.top_down = true;
 kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
 ret = kexec_load_purgatory(image, &kbuf);
 if (ret) {
  pr_err("Error loading purgatory ret=%d\n", ret);
  goto out;
 }
 kexec_dprintk("Loaded purgatory at 0x%lx\n", kbuf.mem);

 ret = kexec_purgatory_get_set_symbol(image, "riscv_kernel_entry",
          &kernel_start,
          sizeof(kernel_start), 0);
 if (ret)
  pr_err("Error update purgatory ret=%d\n", ret);
#endif /* CONFIG_ARCH_SUPPORTS_KEXEC_PURGATORY */

 /* Add the initrd to the image */
 if (initrd != NULL) {
  kbuf.buffer = initrd;
  kbuf.bufsz = kbuf.memsz = initrd_len;
  kbuf.buf_align = PAGE_SIZE;
  kbuf.top_down = true;
  kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
  ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
  if (ret)
   goto out;
  initrd_pbase = kbuf.mem;
  kexec_dprintk("Loaded initrd at 0x%lx\n", initrd_pbase);
 }

 /* Add the DTB to the image */
 fdt = of_kexec_alloc_and_setup_fdt(image, initrd_pbase,
        initrd_len, cmdline, 0);
 if (!fdt) {
  pr_err("Error setting up the new device tree.\n");
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 fdt_pack(fdt);
 kbuf.buffer = fdt;
 kbuf.bufsz = kbuf.memsz = fdt_totalsize(fdt);
 kbuf.buf_align = PAGE_SIZE;
 kbuf.mem = KEXEC_BUF_MEM_UNKNOWN;
 kbuf.top_down = true;
 ret = kexec_add_buffer(&kbuf);
 if (ret) {
  pr_err("Error add DTB kbuf ret=%d\n", ret);
  goto out_free_fdt;
 }
 /* Cache the fdt buffer address for memory cleanup */
 image->arch.fdt = fdt;
 kexec_dprintk("Loaded device tree at 0x%lx\n", kbuf.mem);
 goto out;

out_free_fdt:
 kvfree(fdt);
out:
 kfree(modified_cmdline);
 return ret;
}