arch/s390/kernel/nmi.c

   1 /*
   2  *   Machine check handler
   3  *
   4  *    Copyright IBM Corp. 2000, 2009
   5  *    Author(s): Ingo Adlung <adlung@de.ibm.com>,
   6  *               Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>,
   7  *               Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>,
   8  *               Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>,
   9  */
  10
  11 #include <linux/kernel_stat.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/hardirq.h>
  15 #include <linux/time.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/sched/signal.h>
  18
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <asm/lowcore.h>
  21 #include <asm/smp.h>
  22 #include <asm/stp.h>
  23 #include <asm/cputime.h>
  24 #include <asm/nmi.h>
  25 #include <asm/crw.h>
  26 #include <asm/switch_to.h>
  27 #include <asm/ctl_reg.h>
  28 #include <asm/asm-offsets.h>
  29 #include <linux/kvm_host.h>
  30
  31 struct mcck_struct {
  32         unsigned int kill_task : 1;
  33         unsigned int channel_report : 1;
  34         unsigned int warning : 1;
  35         unsigned int stp_queue : 1;
  36         unsigned long mcck_code;
  37 };
  38
  39 static DEFINE_PER_CPU(struct mcck_struct, cpu_mcck);
  40
  41 static void s390_handle_damage(void)
  42 {
  43         smp_send_stop();
  44         disabled_wait((unsigned long) __builtin_return_address(0));
  45         while (1);
  46 }
  47
  48 /*
  49  * Main machine check handler function. Will be called with interrupts enabled
  50  * or disabled and machine checks enabled or disabled.
  51  */
  52 void s390_handle_mcck(void)
  53 {
  54         unsigned long flags;
  55         struct mcck_struct mcck;
  56
  57         /*
  58          * Disable machine checks and get the current state of accumulated
  59          * machine checks. Afterwards delete the old state and enable machine
  60          * checks again.
  61          */
  62         local_irq_save(flags);
  63         local_mcck_disable();
  64         mcck = *this_cpu_ptr(&cpu_mcck);
  65         memset(this_cpu_ptr(&cpu_mcck), 0, sizeof(mcck));
  66         clear_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING);
  67         local_mcck_enable();
  68         local_irq_restore(flags);
  69
  70         if (mcck.channel_report)
  71                 crw_handle_channel_report();
  72         /*
  73          * A warning may remain for a prolonged period on the bare iron.
  74          * (actually until the machine is powered off, or the problem is gone)
  75          * So we just stop listening for the WARNING MCH and avoid continuously
  76          * being interrupted.  One caveat is however, that we must do this per
  77          * processor and cannot use the smp version of ctl_clear_bit().
  78          * On VM we only get one interrupt per virtally presented machinecheck.
  79          * Though one suffices, we may get one interrupt per (virtual) cpu.
  80          */
  81         if (mcck.warning) {     /* WARNING pending ? */
  82                 static int mchchk_wng_posted = 0;
  83
  84                 /* Use single cpu clear, as we cannot handle smp here. */
  85                 __ctl_clear_bit(14, 24);        /* Disable WARNING MCH */
  86                 if (xchg(&mchchk_wng_posted, 1) == 0)
  87                         kill_cad_pid(SIGPWR, 1);
  88         }
  89         if (mcck.stp_queue)
  90                 stp_queue_work();
  91         if (mcck.kill_task) {
  92                 local_irq_enable();
  93                 printk(KERN_EMERG "mcck: Terminating task because of machine "
  94                        "malfunction (code 0x%016lx).\n", mcck.mcck_code);
  95                 printk(KERN_EMERG "mcck: task: %s, pid: %d.\n",
  96                        current->comm, current->pid);
  97                 do_exit(SIGSEGV);
  98         }
  99 }
 100 EXPORT_SYMBOL_GPL(s390_handle_mcck);
 101
 102 /*
 103  * returns 0 if all registers could be validated
 104  * returns 1 otherwise
 105  */
 106 static int notrace s390_validate_registers(union mci mci, int umode)
 107 {
 108         int kill_task;
 109         u64 zero;
 110         void *fpt_save_area;
 111         struct mcesa *mcesa;
 112
 113         kill_task = 0;
 114         zero = 0;
 115
 116         if (!mci.gr) {
 117                 /*
 118                  * General purpose registers couldn't be restored and have
 119                  * unknown contents. Stop system or terminate process.
 120                  */
 121                 if (!umode)
 122                         s390_handle_damage();
 123                 kill_task = 1;
 124         }
 125         /* Validate control registers */
 126         if (!mci.cr) {
 127                 /*
 128                  * Control registers have unknown contents.
 129                  * Can't recover and therefore stopping machine.
 130                  */
 131                 s390_handle_damage();
 132         } else {
 133                 asm volatile(
 134                         "       lctlg   0,15,0(%0)\n"
 135                         "       ptlb\n"
 136                         : : "a" (&S390_lowcore.cregs_save_area) : "memory");
 137         }
 138         if (!mci.fp) {
 139                 /*
 140                  * Floating point registers can't be restored. If the
 141                  * kernel currently uses floating point registers the
 142                  * system is stopped. If the process has its floating
 143                  * pointer registers loaded it is terminated.
 144                  * Otherwise just revalidate the registers.
 145                  */
 146                 if (S390_lowcore.fpu_flags & KERNEL_VXR_V0V7)
 147                         s390_handle_damage();
 148                 if (!test_cpu_flag(CIF_FPU))
 149                         kill_task = 1;
 150         }
 151         fpt_save_area = &S390_lowcore.floating_pt_save_area;
 152         if (!mci.fc) {
 153                 /*
 154                  * Floating point control register can't be restored.
 155                  * If the kernel currently uses the floating pointer
 156                  * registers and needs the FPC register the system is
 157                  * stopped. If the process has its floating pointer
 158                  * registers loaded it is terminated. Otherwiese the
 159                  * FPC is just revalidated.
 160                  */
 161                 if (S390_lowcore.fpu_flags & KERNEL_FPC)
 162                         s390_handle_damage();
 163                 asm volatile("lfpc %0" : : "Q" (zero));
 164                 if (!test_cpu_flag(CIF_FPU))
 165                         kill_task = 1;
 166         } else {
 167                 asm volatile("lfpc %0"
 168                              : : "Q" (S390_lowcore.fpt_creg_save_area));
 169         }
 170
 171         mcesa = (struct mcesa *)(S390_lowcore.mcesad & MCESA_ORIGIN_MASK);
 172         if (!MACHINE_HAS_VX) {
 173                 /* Validate floating point registers */
 174                 asm volatile(
 175                         "       ld      0,0(%0)\n"
 176                         "       ld      1,8(%0)\n"
 177                         "       ld      2,16(%0)\n"
 178                         "       ld      3,24(%0)\n"
 179                         "       ld      4,32(%0)\n"
 180                         "       ld      5,40(%0)\n"
 181                         "       ld      6,48(%0)\n"
 182                         "       ld      7,56(%0)\n"
 183                         "       ld      8,64(%0)\n"
 184                         "       ld      9,72(%0)\n"
 185                         "       ld      10,80(%0)\n"
 186                         "       ld      11,88(%0)\n"
 187                         "       ld      12,96(%0)\n"
 188                         "       ld      13,104(%0)\n"
 189                         "       ld      14,112(%0)\n"
 190                         "       ld      15,120(%0)\n"
 191                         : : "a" (fpt_save_area) : "memory");
 192         } else {
 193                 /* Validate vector registers */
 194                 union ctlreg0 cr0;
 195
 196                 if (!mci.vr) {
 197                         /*
 198                          * Vector registers can't be restored. If the kernel
 199                          * currently uses vector registers the system is
 200                          * stopped. If the process has its vector registers
 201                          * loaded it is terminated. Otherwise just revalidate
 202                          * the registers.
 203                          */
 204                         if (S390_lowcore.fpu_flags & KERNEL_VXR)
 205                                 s390_handle_damage();
 206                         if (!test_cpu_flag(CIF_FPU))
 207                                 kill_task = 1;
 208                 }
 209                 cr0.val = S390_lowcore.cregs_save_area[0];
 210                 cr0.afp = cr0.vx = 1;
 211                 __ctl_load(cr0.val, 0, 0);
 212                 asm volatile(
 213                         "       la      1,%0\n"
 214                         "       .word   0xe70f,0x1000,0x0036\n" /* vlm 0,15,0(1) */
 215                         "       .word   0xe70f,0x1100,0x0c36\n" /* vlm 16,31,256(1) */
 216                         : : "Q" (*(struct vx_array *) mcesa->vector_save_area)
 217                         : "1");
 218                 __ctl_load(S390_lowcore.cregs_save_area[0], 0, 0);
 219         }
 220         /* Validate access registers */
 221         asm volatile(
 222                 "       lam     0,15,0(%0)"
 223                 : : "a" (&S390_lowcore.access_regs_save_area));
 224         if (!mci.ar) {
 225                 /*
 226                  * Access registers have unknown contents.
 227                  * Terminating task.
 228                  */
 229                 kill_task = 1;
 230         }
 231         /* Validate guarded storage registers */
 232         if (MACHINE_HAS_GS && (S390_lowcore.cregs_save_area[2] & (1UL << 4))) {
 233                 if (!mci.gs)
 234                         /*
 235                          * Guarded storage register can't be restored and
 236                          * the current processes uses guarded storage.
 237                          * It has to be terminated.
 238                          */
 239                         kill_task = 1;
 240                 else
 241                         load_gs_cb((struct gs_cb *)
 242                                    mcesa->guarded_storage_save_area);
 243         }
 244         /*
 245          * We don't even try to validate the TOD register, since we simply
 246          * can't write something sensible into that register.
 247          */
 248         /*
 249          * See if we can validate the TOD programmable register with its
 250          * old contents (should be zero) otherwise set it to zero.
 251          */
 252         if (!mci.pr)
 253                 asm volatile(
 254                         "       sr      0,0\n"
 255                         "       sckpf"
 256                         : : : "0", "cc");
 257         else
 258                 asm volatile(
 259                         "       l       0,%0\n"
 260                         "       sckpf"
 261                         : : "Q" (S390_lowcore.tod_progreg_save_area)
 262                         : "0", "cc");
 263         /* Validate clock comparator register */
 264         set_clock_comparator(S390_lowcore.clock_comparator);
 265         /* Check if old PSW is valid */
 266         if (!mci.wp)
 267                 /*
 268                  * Can't tell if we come from user or kernel mode
 269                  * -> stopping machine.
 270                  */
 271                 s390_handle_damage();
 272
 273         if (!mci.ms || !mci.pm || !mci.ia)
 274                 kill_task = 1;
 275
 276         return kill_task;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Backup the guest's machine check info to its description block
 281  */
 282 static void notrace s390_backup_mcck_info(struct pt_regs *regs)
 283 {
 284         struct mcck_volatile_info *mcck_backup;
 285         struct sie_page *sie_page;
 286
 287         /* r14 contains the sie block, which was set in sie64a */
 288         struct kvm_s390_sie_block *sie_block =
 289                         (struct kvm_s390_sie_block *) regs->gprs[14];
 290
 291         if (sie_block == NULL)
 292                 /* Something's seriously wrong, stop system. */
 293                 s390_handle_damage();
 294
 295         sie_page = container_of(sie_block, struct sie_page, sie_block);
 296         mcck_backup = &sie_page->mcck_info;
 297         mcck_backup->mcic = S390_lowcore.mcck_interruption_code &
 298                                 ~(MCCK_CODE_CP | MCCK_CODE_EXT_DAMAGE);
 299         mcck_backup->ext_damage_code = S390_lowcore.external_damage_code;
 300         mcck_backup->failing_storage_address
 301                         = S390_lowcore.failing_storage_address;
 302 }
 303
 304 #define MAX_IPD_COUNT   29
 305 #define MAX_IPD_TIME    (5 * 60 * USEC_PER_SEC) /* 5 minutes */
 306
 307 #define ED_STP_ISLAND   6       /* External damage STP island check */
 308 #define ED_STP_SYNC     7       /* External damage STP sync check */
 309
 310 #define MCCK_CODE_NO_GUEST      (MCCK_CODE_CP | MCCK_CODE_EXT_DAMAGE)
 311
 312 /*
 313  * machine check handler.
 314  */
 315 void notrace s390_do_machine_check(struct pt_regs *regs)
 316 {
 317         static int ipd_count;
 318         static DEFINE_SPINLOCK(ipd_lock);
 319         static unsigned long long last_ipd;
 320         struct mcck_struct *mcck;
 321         unsigned long long tmp;
 322         union mci mci;
 323         unsigned long mcck_dam_code;
 324
 325         nmi_enter();
 326         inc_irq_stat(NMI_NMI);
 327         mci.val = S390_lowcore.mcck_interruption_code;
 328         mcck = this_cpu_ptr(&cpu_mcck);
 329
 330         if (mci.sd) {
 331                 /* System damage -> stopping machine */
 332                 s390_handle_damage();
 333         }
 334
 335         /*
 336          * Reinject the instruction processing damages' machine checks
 337          * including Delayed Access Exception into the guest
 338          * instead of damaging the host if they happen in the guest.
 339          */
 340         if (mci.pd && !test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST)) {
 341                 if (mci.b) {
 342                         /* Processing backup -> verify if we can survive this */
 343                         u64 z_mcic, o_mcic, t_mcic;
 344                         z_mcic = (1ULL<<63 | 1ULL<<59 | 1ULL<<29);
 345                         o_mcic = (1ULL<<43 | 1ULL<<42 | 1ULL<<41 | 1ULL<<40 |
 346                                   1ULL<<36 | 1ULL<<35 | 1ULL<<34 | 1ULL<<32 |
 347                                   1ULL<<30 | 1ULL<<21 | 1ULL<<20 | 1ULL<<17 |
 348                                   1ULL<<16);
 349                         t_mcic = mci.val;
 350
 351                         if (((t_mcic & z_mcic) != 0) ||
 352                             ((t_mcic & o_mcic) != o_mcic)) {
 353                                 s390_handle_damage();
 354                         }
 355
 356                         /*
 357                          * Nullifying exigent condition, therefore we might
 358                          * retry this instruction.
 359                          */
 360                         spin_lock(&ipd_lock);
 361                         tmp = get_tod_clock();
 362                         if (((tmp - last_ipd) >> 12) < MAX_IPD_TIME)
 363                                 ipd_count++;
 364                         else
 365                                 ipd_count = 1;
 366                         last_ipd = tmp;
 367                         if (ipd_count == MAX_IPD_COUNT)
 368                                 s390_handle_damage();
 369                         spin_unlock(&ipd_lock);
 370                 } else {
 371                         /* Processing damage -> stopping machine */
 372                         s390_handle_damage();
 373                 }
 374         }
 375         if (s390_validate_registers(mci, user_mode(regs))) {
 376                 /*
 377                  * Couldn't restore all register contents for the
 378                  * user space process -> mark task for termination.
 379                  */
 380                 mcck->kill_task = 1;
 381                 mcck->mcck_code = mci.val;
 382                 set_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING);
 383         }
 384
 385         /*
 386          * Backup the machine check's info if it happens when the guest
 387          * is running.
 388          */
 389         if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST))
 390                 s390_backup_mcck_info(regs);
 391
 392         if (mci.cd) {
 393                 /* Timing facility damage */
 394                 s390_handle_damage();
 395         }
 396         if (mci.ed && mci.ec) {
 397                 /* External damage */
 398                 if (S390_lowcore.external_damage_code & (1U << ED_STP_SYNC))
 399                         mcck->stp_queue |= stp_sync_check();
 400                 if (S390_lowcore.external_damage_code & (1U << ED_STP_ISLAND))
 401                         mcck->stp_queue |= stp_island_check();
 402                 if (mcck->stp_queue)
 403                         set_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING);
 404         }
 405
 406         /*
 407          * Reinject storage related machine checks into the guest if they
 408          * happen when the guest is running.
 409          */
 410         if (!test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST)) {
 411                 if (mci.se)
 412                         /* Storage error uncorrected */
 413                         s390_handle_damage();
 414                 if (mci.ke)
 415                         /* Storage key-error uncorrected */
 416                         s390_handle_damage();
 417                 if (mci.ds && mci.fa)
 418                         /* Storage degradation */
 419                         s390_handle_damage();
 420         }
 421         if (mci.cp) {
 422                 /* Channel report word pending */
 423                 mcck->channel_report = 1;
 424                 set_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING);
 425         }
 426         if (mci.w) {
 427                 /* Warning pending */
 428                 mcck->warning = 1;
 429                 set_cpu_flag(CIF_MCCK_PENDING);
 430         }
 431
 432         /*
 433          * If there are only Channel Report Pending and External Damage
 434          * machine checks, they will not be reinjected into the guest
 435          * because they refer to host conditions only.
 436          */
 437         mcck_dam_code = (mci.val & MCIC_SUBCLASS_MASK);
 438         if (test_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST) &&
 439         (mcck_dam_code & MCCK_CODE_NO_GUEST) != mcck_dam_code) {
 440                 /* Set exit reason code for host's later handling */
 441                 *((long *)(regs->gprs[15] + __SF_SIE_REASON)) = -EINTR;
 442         }
 443         clear_cpu_flag(CIF_MCCK_GUEST);
 444         nmi_exit();
 445 }
 446
 447 static int __init machine_check_init(void)
 448 {
 449         ctl_set_bit(14, 25);    /* enable external damage MCH */
 450         ctl_set_bit(14, 27);    /* enable system recovery MCH */
 451         ctl_set_bit(14, 24);    /* enable warning MCH */
 452         return 0;
 453 }
 454 early_initcall(machine_check_init);