[PATCH] Avoid overwriting the current pgd (V4, x86_64)
authorMagnus Damm <magnus@valinux.co.jp>
Tue, 26 Sep 2006 08:52:38 +0000 (10:52 +0200)
committerAndi Kleen <andi@basil.nowhere.org>
Tue, 26 Sep 2006 08:52:38 +0000 (10:52 +0200)
kexec: Avoid overwriting the current pgd (V4, x86_64)

This patch upgrades the x86_64-specific kexec code to avoid overwriting the
current pgd. Overwriting the current pgd is bad when CONFIG_CRASH_DUMP is used
to start a secondary kernel that dumps the memory of the previous kernel.

The code introduces a new set of page tables. These tables are used to provide
an executable identity mapping without overwriting the current pgd.

Signed-off-by: Magnus Damm <magnus@valinux.co.jp>
Signed-off-by: Andi Kleen <ak@suse.de>
arch/x86_64/kernel/machine_kexec.c
arch/x86_64/kernel/relocate_kernel.S
include/asm-x86_64/kexec.h

index 2e94c07..0497e3b 100644 (file)
 #include <asm/mmu_context.h>
 #include <asm/io.h>
 
+#define PAGE_ALIGNED __attribute__ ((__aligned__(PAGE_SIZE)))
+static u64 kexec_pgd[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pud0[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pmd0[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pte0[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pud1[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pmd1[512] PAGE_ALIGNED;
+static u64 kexec_pte1[512] PAGE_ALIGNED;
+
 static void init_level2_page(pmd_t *level2p, unsigned long addr)
 {
        unsigned long end_addr;
@@ -144,32 +153,19 @@ static void load_segments(void)
                );
 }
 
-typedef NORET_TYPE void (*relocate_new_kernel_t)(unsigned long indirection_page,
-                                       unsigned long control_code_buffer,
-                                       unsigned long start_address,
-                                       unsigned long pgtable) ATTRIB_NORET;
-
-extern const unsigned char relocate_new_kernel[];
-extern const unsigned long relocate_new_kernel_size;
-
 int machine_kexec_prepare(struct kimage *image)
 {
-       unsigned long start_pgtable, control_code_buffer;
+       unsigned long start_pgtable;
        int result;
 
        /* Calculate the offsets */
        start_pgtable = page_to_pfn(image->control_code_page) << PAGE_SHIFT;
-       control_code_buffer = start_pgtable + PAGE_SIZE;
 
        /* Setup the identity mapped 64bit page table */
        result = init_pgtable(image, start_pgtable);
        if (result)
                return result;
 
-       /* Place the code in the reboot code buffer */
-       memcpy(__va(control_code_buffer), relocate_new_kernel,
-                                               relocate_new_kernel_size);
-
        return 0;
 }
 
@@ -184,28 +180,34 @@ void machine_kexec_cleanup(struct kimage *image)
  */
 NORET_TYPE void machine_kexec(struct kimage *image)
 {
-       unsigned long page_list;
-       unsigned long control_code_buffer;
-       unsigned long start_pgtable;
-       relocate_new_kernel_t rnk;
+       unsigned long page_list[PAGES_NR];
+       void *control_page;
 
        /* Interrupts aren't acceptable while we reboot */
        local_irq_disable();
 
-       /* Calculate the offsets */
-       page_list = image->head;
-       start_pgtable = page_to_pfn(image->control_code_page) << PAGE_SHIFT;
-       control_code_buffer = start_pgtable + PAGE_SIZE;
-
-       /* Set the low half of the page table to my identity mapped
-        * page table for kexec.  Leave the high half pointing at the
-        * kernel pages.   Don't bother to flush the global pages
-        * as that will happen when I fully switch to my identity mapped
-        * page table anyway.
-        */
-       memcpy(__va(read_cr3()), __va(start_pgtable), PAGE_SIZE/2);
-       __flush_tlb();
-
+       control_page = page_address(image->control_code_page) + PAGE_SIZE;
+       memcpy(control_page, relocate_kernel, PAGE_SIZE);
+
+       page_list[PA_CONTROL_PAGE] = __pa(control_page);
+       page_list[VA_CONTROL_PAGE] = (unsigned long)relocate_kernel;
+       page_list[PA_PGD] = __pa(kexec_pgd);
+       page_list[VA_PGD] = (unsigned long)kexec_pgd;
+       page_list[PA_PUD_0] = __pa(kexec_pud0);
+       page_list[VA_PUD_0] = (unsigned long)kexec_pud0;
+       page_list[PA_PMD_0] = __pa(kexec_pmd0);
+       page_list[VA_PMD_0] = (unsigned long)kexec_pmd0;
+       page_list[PA_PTE_0] = __pa(kexec_pte0);
+       page_list[VA_PTE_0] = (unsigned long)kexec_pte0;
+       page_list[PA_PUD_1] = __pa(kexec_pud1);
+       page_list[VA_PUD_1] = (unsigned long)kexec_pud1;
+       page_list[PA_PMD_1] = __pa(kexec_pmd1);
+       page_list[VA_PMD_1] = (unsigned long)kexec_pmd1;
+       page_list[PA_PTE_1] = __pa(kexec_pte1);
+       page_list[VA_PTE_1] = (unsigned long)kexec_pte1;
+
+       page_list[PA_TABLE_PAGE] =
+         (unsigned long)__pa(page_address(image->control_code_page));
 
        /* The segment registers are funny things, they have both a
         * visible and an invisible part.  Whenever the visible part is
@@ -222,9 +224,10 @@ NORET_TYPE void machine_kexec(struct kimage *image)
         */
        set_gdt(phys_to_virt(0),0);
        set_idt(phys_to_virt(0),0);
+
        /* now call it */
-       rnk = (relocate_new_kernel_t) control_code_buffer;
-       (*rnk)(page_list, control_code_buffer, image->start, start_pgtable);
+       relocate_kernel((unsigned long)image->head, (unsigned long)page_list,
+                       image->start);
 }
 
 /* crashkernel=size@addr specifies the location to reserve for
index d24fa9b..14e9587 100644 (file)
  */
 
 #include <linux/linkage.h>
+#include <asm/page.h>
+#include <asm/kexec.h>
 
-       /*
-        * Must be relocatable PIC code callable as a C function, that once
-        * it starts can not use the previous processes stack.
-        */
-       .globl relocate_new_kernel
+/*
+ * Must be relocatable PIC code callable as a C function
+ */
+
+#define PTR(x) (x << 3)
+#define PAGE_ALIGNED (1 << PAGE_SHIFT)
+#define PAGE_ATTR 0x63 /* _PAGE_PRESENT|_PAGE_RW|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_DIRTY */
+
+       .text
+       .align PAGE_ALIGNED
        .code64
+       .globl relocate_kernel
+relocate_kernel:
+       /* %rdi indirection_page
+        * %rsi page_list
+        * %rdx start address
+        */
+
+       /* map the control page at its virtual address */
+
+       movq    $0x0000ff8000000000, %r10        /* mask */
+       mov     $(39 - 3), %cl                   /* bits to shift */
+       movq    PTR(VA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r11 /* address to map */
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PGD)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PUD_0)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PUD_0)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PMD_0)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PMD_0)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PTE_0)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PTE_0)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       /* identity map the control page at its physical address */
+
+       movq    $0x0000ff8000000000, %r10        /* mask */
+       mov     $(39 - 3), %cl                   /* bits to shift */
+       movq    PTR(PA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r11 /* address to map */
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PGD)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PUD_1)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PUD_1)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PMD_1)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PMD_1)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_PTE_1)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
+       shrq    $9, %r10
+       sub     $9, %cl
+
+       movq    %r11, %r9
+       andq    %r10, %r9
+       shrq    %cl, %r9
+
+       movq    PTR(VA_PTE_1)(%rsi), %r8
+       addq    %r8, %r9
+       movq    PTR(PA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r8
+       orq     $PAGE_ATTR, %r8
+       movq    %r8, (%r9)
+
 relocate_new_kernel:
-       /* %rdi page_list
-        * %rsi reboot_code_buffer
+       /* %rdi indirection_page
+        * %rsi page_list
         * %rdx start address
-        * %rcx page_table
-        * %r8  arg5
-        * %r9  arg6
         */
 
        /* zero out flags, and disable interrupts */
        pushq $0
        popfq
 
-       /* set a new stack at the bottom of our page... */
-       lea   4096(%rsi), %rsp
+       /* get physical address of control page now */
+       /* this is impossible after page table switch */
+       movq    PTR(PA_CONTROL_PAGE)(%rsi), %r8
+
+       /* get physical address of page table now too */
+       movq    PTR(PA_TABLE_PAGE)(%rsi), %rcx
 
-       /* store the parameters back on the stack */
-       pushq   %rdx /* store the start address */
+       /* switch to new set of page tables */
+       movq    PTR(PA_PGD)(%rsi), %r9
+       movq    %r9, %cr3
+
+       /* setup a new stack at the end of the physical control page */
+       lea     4096(%r8), %rsp
+
+       /* jump to identity mapped page */
+       addq    $(identity_mapped - relocate_kernel), %r8
+       pushq   %r8
+       ret
+
+identity_mapped:
+       /* store the start address on the stack */
+       pushq   %rdx
 
        /* Set cr0 to a known state:
         * 31 1 == Paging enabled
@@ -136,8 +274,3 @@ relocate_new_kernel:
        xorq    %r15, %r15
 
        ret
-relocate_new_kernel_end:
-
-       .globl relocate_new_kernel_size
-relocate_new_kernel_size:
-       .quad relocate_new_kernel_end - relocate_new_kernel
index c564bae..5fab957 100644 (file)
@@ -1,6 +1,27 @@
 #ifndef _X86_64_KEXEC_H
 #define _X86_64_KEXEC_H
 
+#define PA_CONTROL_PAGE  0
+#define VA_CONTROL_PAGE  1
+#define PA_PGD           2
+#define VA_PGD           3
+#define PA_PUD_0         4
+#define VA_PUD_0         5
+#define PA_PMD_0         6
+#define VA_PMD_0         7
+#define PA_PTE_0         8
+#define VA_PTE_0         9
+#define PA_PUD_1         10
+#define VA_PUD_1         11
+#define PA_PMD_1         12
+#define VA_PMD_1         13
+#define PA_PTE_1         14
+#define VA_PTE_1         15
+#define PA_TABLE_PAGE    16
+#define PAGES_NR         17
+
+#ifndef __ASSEMBLY__
+
 #include <linux/string.h>
 
 #include <asm/page.h>
@@ -64,4 +85,12 @@ static inline void crash_setup_regs(struct pt_regs *newregs,
                newregs->rip = (unsigned long)current_text_addr();
        }
 }
+
+NORET_TYPE void
+relocate_kernel(unsigned long indirection_page,
+               unsigned long page_list,
+               unsigned long start_address) ATTRIB_NORET;
+
+#endif /* __ASSEMBLY__ */
+
 #endif /* _X86_64_KEXEC_H */