SSL nmi.c   Interaktion und
PortierbarkeitC

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *   Machine check handler
 *
 *    Copyright IBM Corp. 2000, 2009
 *    Author(s): Ingo Adlung <adlung@de.ibm.com>,
 *   Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>,
 *   Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>,
 */

#include <linux/kernel_stat.h>
#include <linux/utsname.h>
#include <linux/cpufeature.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/entry-common.h>
#include <linux/hardirq.h>
#include <linux/log2.h>
#include <linux/kprobes.h>
#include <linux/kmemleak.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <asm/lowcore.h>
#include <asm/ctlreg.h>
#include <asm/fpu.h>
#include <asm/smp.h>
#include <asm/stp.h>
#include <asm/cputime.h>
#include <asm/nmi.h>
#include <asm/crw.h>
#include <asm/asm-offsets.h>
#include <asm/pai.h>
#include <asm/vtime.h>

struct mcck_struct {
 unsigned int kill_task : 1;
 unsigned int channel_report : 1;
 unsigned int warning : 1;
 unsigned int stp_queue : 1;
 unsigned long mcck_code;
};

static DEFINE_PER_CPU(struct mcck_struct, cpu_mcck);

static inline int nmi_needs_mcesa(void)
{
 return cpu_has_vx() || cpu_has_gs();
}

/*
 * The initial machine check extended save area for the boot CPU.
 * It will be replaced on the boot CPU reinit with an allocated
 * structure. The structure is required for machine check happening
 * early in the boot process.
 */
static struct mcesa boot_mcesa __aligned(MCESA_MAX_SIZE);

void __init nmi_alloc_mcesa_early(u64 *mcesad)
{
 if (!nmi_needs_mcesa())
  return;
 *mcesad = __pa(&boot_mcesa);
 if (cpu_has_gs())
  *mcesad |= ilog2(MCESA_MAX_SIZE);
}

int nmi_alloc_mcesa(u64 *mcesad)
{
 unsigned long size;
 void *origin;

 *mcesad = 0;
 if (!nmi_needs_mcesa())
  return 0;
 size = cpu_has_gs() ? MCESA_MAX_SIZE : MCESA_MIN_SIZE;
 origin = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!origin)
  return -ENOMEM;
 /* The pointer is stored with mcesa_bits ORed in */
 kmemleak_not_leak(origin);
 *mcesad = __pa(origin);
 if (cpu_has_gs())
  *mcesad |= ilog2(MCESA_MAX_SIZE);
 return 0;
}

void nmi_free_mcesa(u64 *mcesad)
{
 if (!nmi_needs_mcesa())
  return;
 kfree(__va(*mcesad & MCESA_ORIGIN_MASK));
}

static __always_inline char *nmi_puts(char *dest, const char *src)
{
 while (*src)
  *dest++ = *src++;
 *dest = 0;
 return dest;
}

static __always_inline char *u64_to_hex(char *dest, u64 val)
{
 int i, num;

 for (i = 1; i <= 16; i++) {
  num = (val >> (64 - 4 * i)) & 0xf;
  if (num >= 10)
   *dest++ = 'A' + num - 10;
  else
   *dest++ = '0' + num;
 }
 *dest = 0;
 return dest;
}

static notrace void nmi_print_info(void)
{
 struct lowcore *lc = get_lowcore();
 char message[100];
 char *ptr;
 int i;

 ptr = nmi_puts(message, "Unrecoverable machine check, code: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->mcck_interruption_code);
 ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
 sclp_emergency_printk(message);

 ptr = nmi_puts(message, init_utsname()->release);
 ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
 sclp_emergency_printk(message);

 ptr = nmi_puts(message, arch_hw_string);
 ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
 sclp_emergency_printk(message);

 ptr = nmi_puts(message, "PSW: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->mcck_old_psw.mask);
 ptr = nmi_puts(ptr, " ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->mcck_old_psw.addr);
 ptr = nmi_puts(ptr, " PFX: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, (u64)get_lowcore());
 ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
 sclp_emergency_printk(message);

 ptr = nmi_puts(message, "LBA: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->last_break_save_area);
 ptr = nmi_puts(ptr, " EDC: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->external_damage_code);
 ptr = nmi_puts(ptr, " FSA: ");
 ptr = u64_to_hex(ptr, lc->failing_storage_address);
 ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
 sclp_emergency_printk(message);

 ptr = nmi_puts(message, "CRS:\n");
 sclp_emergency_printk(message);
 ptr = message;
 for (i = 0; i < 16; i++) {
  ptr = u64_to_hex(ptr, lc->cregs_save_area[i].val);
  ptr = nmi_puts(ptr, " ");
  if ((i + 1) % 4 == 0) {
   ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
   sclp_emergency_printk(message);
   ptr = message;
  }
 }

 ptr = nmi_puts(message, "GPRS:\n");
 sclp_emergency_printk(message);
 ptr = message;
 for (i = 0; i < 16; i++) {
  ptr = u64_to_hex(ptr, lc->gpregs_save_area[i]);
  ptr = nmi_puts(ptr, " ");
  if ((i + 1) % 4 == 0) {
   ptr = nmi_puts(ptr, "\n");
   sclp_emergency_printk(message);
   ptr = message;
  }
 }

 ptr = nmi_puts(message, "System stopped\n");
 sclp_emergency_printk(message);
}

static notrace void s390_handle_damage(void)
{
 struct lowcore *lc = get_lowcore();
 union ctlreg0 cr0, cr0_new;
 psw_t psw_save;

 smp_emergency_stop();
 diag_amode31_ops.diag308_reset();

 /*
  * Disable low address protection and make machine check new PSW a
  * disabled wait PSW. Any additional machine check cannot be handled.
 */
 local_ctl_store(0, &cr0.reg);
 cr0_new = cr0;
 cr0_new.lap = 0;
 local_ctl_load(0, &cr0_new.reg);
 psw_save = lc->mcck_new_psw;
 psw_bits(lc->mcck_new_psw).io = 0;
 psw_bits(lc->mcck_new_psw).ext = 0;
 psw_bits(lc->mcck_new_psw).wait = 1;
 nmi_print_info();

 /*
  * Restore machine check new PSW and control register 0 to original
  * values. This makes possible system dump analysis easier.
 */
 lc->mcck_new_psw = psw_save;
 local_ctl_load(0, &cr0.reg);
 disabled_wait();
 while (1);
}
NOKPROBE_SYMBOL(s390_handle_damage);

/*
 * Main machine check handler function. Will be called with interrupts disabled
 * and machine checks enabled.
 */
void s390_handle_mcck(void)
{
 struct mcck_struct mcck;
 unsigned long mflags;

 /*
  * Disable machine checks and get the current state of accumulated
  * machine checks. Afterwards delete the old state and enable machine
  * checks again.
 */
 local_mcck_save(mflags);
 mcck = *this_cpu_ptr(&cpu_mcck);
 memset(this_cpu_ptr(&cpu_mcck), 0, sizeof(mcck));
 local_mcck_restore(mflags);

 if (mcck.channel_report)
  crw_handle_channel_report();
 /*
  * A warning may remain for a prolonged period on the bare iron.
  * (actually until the machine is powered off, or the problem is gone)
  * So we just stop listening for the WARNING MCH and avoid continuously
  * being interrupted.  One caveat is however, that we must do this per
  * processor and cannot use the smp version of ctl_clear_bit().
  * On VM we only get one interrupt per virtally presented machinecheck.
  * Though one suffices, we may get one interrupt per (virtual) cpu.
 */
 if (mcck.warning) { /* WARNING pending ? */
  static int mchchk_wng_posted = 0;

  /* Use single cpu clear, as we cannot handle smp here. */
  local_ctl_clear_bit(14, CR14_WARNING_SUBMASK_BIT);
  if (xchg(&mchchk_wng_posted, 1) == 0)
   kill_cad_pid(SIGPWR, 1);
 }
 if (mcck.stp_queue)
  stp_queue_work();
 if (mcck.kill_task) {
  printk(KERN_EMERG "mcck: Terminating task because of machine "
         "malfunction (code 0x%016lx).\n", mcck.mcck_code);
  printk(KERN_EMERG "mcck: task: %s, pid: %d.\n",
         current->comm, current->pid);
  if (is_global_init(current))
   panic("mcck: Attempting to kill init!\n");
  do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV, current, PIDTYPE_PID);
 }
}

/**
 * nmi_registers_valid - verify if registers are valid
 * @mci: machine check interruption code
 *
 * Inspect a machine check interruption code and verify if all required
 * registers are valid. For some registers the corresponding validity bit is
 * ignored and the registers are set to the expected value.
 * Returns true if all registers are valid, otherwise false.
 */
static bool notrace nmi_registers_valid(union mci mci)
{
 union ctlreg2 cr2;

 /*
  * The getcpu vdso syscall reads the CPU number from the programmable
  * field of the TOD clock. Disregard the TOD programmable register
  * validity bit and load the CPU number into the TOD programmable field
  * unconditionally.
 */
 set_tod_programmable_field(raw_smp_processor_id());
 /*
  * Set the clock comparator register to the next expected value.
 */
 set_clock_comparator(get_lowcore()->clock_comparator);
 if (!mci.gr || !mci.fp || !mci.fc)
  return false;
 /*
  * The vector validity must only be checked if not running a
  * KVM guest. For KVM guests the machine check is forwarded by
  * KVM and it is the responsibility of the guest to take
  * appropriate actions. The host vector or FPU values have been
  * saved by KVM and will be restored by KVM.
 */
 if (!mci.vr && !test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST))
  return false;
 if (!mci.ar)
  return false;
 /*
  * Two cases for guarded storage registers:
  * - machine check in kernel or userspace
  * - machine check while running SIE (KVM guest)
  * For kernel or userspace the userspace values of guarded storage
  * control can not be recreated, the process must be terminated.
  * For SIE the guest values of guarded storage can not be recreated.
  * This is either due to a bug or due to GS being disabled in the
  * guest. The guest will be notified by KVM code and the guests machine
  * check handling must take care of this. The host values are saved by
  * KVM and are not affected.
 */
 cr2.reg = get_lowcore()->cregs_save_area[2];
 if (cr2.gse && !mci.gs && !test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST))
  return false;
 if (!mci.ms || !mci.pm || !mci.ia)
  return false;
 return true;
}
NOKPROBE_SYMBOL(nmi_registers_valid);

/*
 * Backup the guest's machine check info to its description block
 */
static void notrace s390_backup_mcck_info(struct pt_regs *regs)
{
 struct mcck_volatile_info *mcck_backup;
 struct sie_page *sie_page;

 /* r14 contains the sie block, which was set in sie64a */
 struct kvm_s390_sie_block *sie_block = phys_to_virt(regs->gprs[14]);

 if (sie_block == NULL)
  /* Something's seriously wrong, stop system. */
  s390_handle_damage();

 sie_page = container_of(sie_block, struct sie_page, sie_block);
 mcck_backup = &sie_page->mcck_info;
 mcck_backup->mcic = get_lowcore()->mcck_interruption_code &
    ~(MCCK_CODE_CP | MCCK_CODE_EXT_DAMAGE);
 mcck_backup->ext_damage_code = get_lowcore()->external_damage_code;
 mcck_backup->failing_storage_address = get_lowcore()->failing_storage_address;
}
NOKPROBE_SYMBOL(s390_backup_mcck_info);

#define MAX_IPD_COUNT 29
#define MAX_IPD_TIME (5 * 60 * USEC_PER_SEC) /* 5 minutes */

#define ED_STP_ISLAND 6 /* External damage STP island check */
#define ED_STP_SYNC 7 /* External damage STP sync check */

#define MCCK_CODE_NO_GUEST (MCCK_CODE_CP | MCCK_CODE_EXT_DAMAGE)

/*
 * machine check handler.
 */
void notrace s390_do_machine_check(struct pt_regs *regs)
{
 static int ipd_count;
 static DEFINE_SPINLOCK(ipd_lock);
 static unsigned long long last_ipd;
 struct lowcore *lc = get_lowcore();
 struct mcck_struct *mcck;
 unsigned long long tmp;
 irqentry_state_t irq_state;
 union mci mci;
 unsigned long mcck_dam_code;
 int mcck_pending = 0;

 irq_state = irqentry_nmi_enter(regs);

 if (user_mode(regs))
  update_timer_mcck();
 inc_irq_stat(NMI_NMI);
 mci.val = lc->mcck_interruption_code;
 mcck = this_cpu_ptr(&cpu_mcck);

 /*
  * Reinject the instruction processing damages' machine checks
  * including Delayed Access Exception into the guest
  * instead of damaging the host if they happen in the guest.
 */
 if (mci.pd && !test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST)) {
  if (mci.b) {
   /* Processing backup -> verify if we can survive this */
   u64 z_mcic, o_mcic, t_mcic;
   z_mcic = (1ULL<<63 | 1ULL<<59 | 1ULL<<29);
   o_mcic = (1ULL<<43 | 1ULL<<42 | 1ULL<<41 | 1ULL<<40 |
      1ULL<<36 | 1ULL<<35 | 1ULL<<34 | 1ULL<<32 |
      1ULL<<30 | 1ULL<<21 | 1ULL<<20 | 1ULL<<17 |
      1ULL<<16);
   t_mcic = mci.val;

   if (((t_mcic & z_mcic) != 0) ||
       ((t_mcic & o_mcic) != o_mcic)) {
    s390_handle_damage();
   }

   /*
    * Nullifying exigent condition, therefore we might
    * retry this instruction.
 */
   spin_lock(&ipd_lock);
   tmp = get_tod_clock();
   if (((tmp - last_ipd) >> 12) < MAX_IPD_TIME)
    ipd_count++;
   else
    ipd_count = 1;
   last_ipd = tmp;
   if (ipd_count == MAX_IPD_COUNT)
    s390_handle_damage();
   spin_unlock(&ipd_lock);
  } else {
   /* Processing damage -> stopping machine */
   s390_handle_damage();
  }
 }
 if (!nmi_registers_valid(mci)) {
  if (!user_mode(regs))
   s390_handle_damage();
  /*
   * Couldn't restore all register contents for the
   * user space process -> mark task for termination.
 */
  mcck->kill_task = 1;
  mcck->mcck_code = mci.val;
  mcck_pending = 1;
 }

 /*
  * Backup the machine check's info if it happens when the guest
  * is running.
 */
 if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST))
  s390_backup_mcck_info(regs);

 if (mci.cd) {
  /* Timing facility damage */
  s390_handle_damage();
 }
 if (mci.ed && mci.ec) {
  /* External damage */
  if (lc->external_damage_code & (1U << ED_STP_SYNC))
   mcck->stp_queue |= stp_sync_check();
  if (lc->external_damage_code & (1U << ED_STP_ISLAND))
   mcck->stp_queue |= stp_island_check();
  mcck_pending = 1;
 }
 /*
  * Reinject storage related machine checks into the guest if they
  * happen when the guest is running.
 */
 if (!test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST)) {
  /* Storage error uncorrected */
  if (mci.se)
   s390_handle_damage();
  /* Storage key-error uncorrected */
  if (mci.ke)
   s390_handle_damage();
  /* Storage degradation */
  if (mci.ds && mci.fa)
   s390_handle_damage();
 }
 if (mci.cp) {
  /* Channel report word pending */
  mcck->channel_report = 1;
  mcck_pending = 1;
 }
 if (mci.w) {
  /* Warning pending */
  mcck->warning = 1;
  mcck_pending = 1;
 }

 /*
  * If there are only Channel Report Pending and External Damage
  * machine checks, they will not be reinjected into the guest
  * because they refer to host conditions only.
 */
 mcck_dam_code = (mci.val & MCIC_SUBCLASS_MASK);
 if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST) &&
 (mcck_dam_code & MCCK_CODE_NO_GUEST) != mcck_dam_code) {
  /* Set exit reason code for host's later handling */
  *((long *)(regs->gprs[15] + __SF_SIE_REASON)) = -EINTR;
 }
 clear_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST);

 if (mcck_pending)
  schedule_mcck_handler();

 irqentry_nmi_exit(regs, irq_state);
}
NOKPROBE_SYMBOL(s390_do_machine_check);

static int __init machine_check_init(void)
{
 system_ctl_set_bit(14, CR14_EXTERNAL_DAMAGE_SUBMASK_BIT);
 system_ctl_set_bit(14, CR14_RECOVERY_SUBMASK_BIT);
 system_ctl_set_bit(14, CR14_WARNING_SUBMASK_BIT);
 return 0;
}
early_initcall(machine_check_init);