arch/x86/kernel/nmi_32.c

   1 /*
   2  *  NMI watchdog support on APIC systems
   3  *
   4  *  Started by Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   5  *
   6  *  Fixes:
   7  *  Mikael Pettersson   : AMD K7 support for local APIC NMI watchdog.
   8  *  Mikael Pettersson   : Power Management for local APIC NMI watchdog.
   9  *  Mikael Pettersson   : Pentium 4 support for local APIC NMI watchdog.
  10  *  Pavel Machek and
  11  *  Mikael Pettersson   : PM converted to driver model. Disable/enable API.
  12  */
  13
  14 #include <linux/delay.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/nmi.h>
  18 #include <linux/sysdev.h>
  19 #include <linux/sysctl.h>
  20 #include <linux/percpu.h>
  21 #include <linux/kprobes.h>
  22 #include <linux/cpumask.h>
  23 #include <linux/kernel_stat.h>
  24 #include <linux/kdebug.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26
  27 #include <asm/smp.h>
  28 #include <asm/nmi.h>
  29 #include <asm/timer.h>
  30
  31 #include "mach_traps.h"
  32
  33 int unknown_nmi_panic;
  34 int nmi_watchdog_enabled;
  35
  36 static cpumask_t backtrace_mask = CPU_MASK_NONE;
  37
  38 /* nmi_active:
  39  * >0: the lapic NMI watchdog is active, but can be disabled
  40  * <0: the lapic NMI watchdog has not been set up, and cannot
  41  *     be enabled
  42  *  0: the lapic NMI watchdog is disabled, but can be enabled
  43  */
  44 atomic_t nmi_active = ATOMIC_INIT(0);           /* oprofile uses this */
  45 static int panic_on_timeout;
  46
  47 unsigned int nmi_watchdog = NMI_DEFAULT;
  48 static unsigned int nmi_hz = HZ;
  49
  50 static DEFINE_PER_CPU(short, wd_enabled);
  51
  52 static int endflag __initdata = 0;
  53
  54 /* Run after command line and cpu_init init, but before all other checks */
  55 void nmi_watchdog_default(void)
  56 {
  57         if (nmi_watchdog != NMI_DEFAULT)
  58                 return;
  59         if (lapic_watchdog_ok())
  60                 nmi_watchdog = NMI_LOCAL_APIC;
  61         else
  62                 nmi_watchdog = NMI_IO_APIC;
  63 }
  64
  65 #ifdef CONFIG_SMP
  66 /* The performance counters used by NMI_LOCAL_APIC don't trigger when
  67  * the CPU is idle. To make sure the NMI watchdog really ticks on all
  68  * CPUs during the test make them busy.
  69  */
  70 static __init void nmi_cpu_busy(void *data)
  71 {
  72         local_irq_enable_in_hardirq();
  73         /* Intentionally don't use cpu_relax here. This is
  74            to make sure that the performance counter really ticks,
  75            even if there is a simulator or similar that catches the
  76            pause instruction. On a real HT machine this is fine because
  77            all other CPUs are busy with "useless" delay loops and don't
  78            care if they get somewhat less cycles. */
  79         while (endflag == 0)
  80                 mb();
  81 }
  82 #endif
  83
  84 int __init check_nmi_watchdog(void)
  85 {
  86         unsigned int *prev_nmi_count;
  87         int cpu;
  88
  89         if ((nmi_watchdog == NMI_NONE) || (nmi_watchdog == NMI_DISABLED))
  90                 return 0;
  91
  92         if (!atomic_read(&nmi_active))
  93                 return 0;
  94
  95         prev_nmi_count = kmalloc(NR_CPUS * sizeof(int), GFP_KERNEL);
  96         if (!prev_nmi_count)
  97                 goto error;
  98
  99         printk(KERN_INFO "Testing NMI watchdog ... ");
 100
 101 #ifdef CONFIG_SMP
 102         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 103                 smp_call_function(nmi_cpu_busy, (void *)&endflag, 0, 0);
 104 #endif
 105
 106         for_each_possible_cpu(cpu)
 107                 prev_nmi_count[cpu] = nmi_count(cpu);
 108         local_irq_enable();
 109         mdelay((20*1000)/nmi_hz); // wait 20 ticks
 110
 111         for_each_online_cpu(cpu) {
 112                 if (!per_cpu(wd_enabled, cpu))
 113                         continue;
 114                 if (nmi_count(cpu) - prev_nmi_count[cpu] <= 5) {
 115                         printk(KERN_WARNING "WARNING: CPU#%d: NMI "
 116                                 "appears to be stuck (%d->%d)!\n",
 117                                 cpu,
 118                                 prev_nmi_count[cpu],
 119                                 nmi_count(cpu));
 120                         per_cpu(wd_enabled, cpu) = 0;
 121                         atomic_dec(&nmi_active);
 122                 }
 123         }
 124         endflag = 1;
 125         if (!atomic_read(&nmi_active)) {
 126                 kfree(prev_nmi_count);
 127                 atomic_set(&nmi_active, -1);
 128                 goto error;
 129         }
 130         printk("OK.\n");
 131
 132         /* now that we know it works we can reduce NMI frequency to
 133            something more reasonable; makes a difference in some configs */
 134         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 135                 nmi_hz = lapic_adjust_nmi_hz(1);
 136
 137         kfree(prev_nmi_count);
 138         return 0;
 139 error:
 140         timer_ack = !cpu_has_tsc;
 141
 142         return -1;
 143 }
 144
 145 static int __init setup_nmi_watchdog(char *str)
 146 {
 147         int nmi;
 148
 149         if (!strncmp(str, "panic", 5)) {
 150                 panic_on_timeout = 1;
 151                 str = strchr(str, ',');
 152                 if (!str)
 153                         return 1;
 154                 ++str;
 155         }
 156
 157         get_option(&str, &nmi);
 158
 159         if ((nmi >= NMI_INVALID) || (nmi < NMI_NONE))
 160                 return 0;
 161
 162         nmi_watchdog = nmi;
 163         return 1;
 164 }
 165
 166 __setup("nmi_watchdog=", setup_nmi_watchdog);
 167
 168
 169 /* Suspend/resume support */
 170
 171 #ifdef CONFIG_PM
 172
 173 static int nmi_pm_active; /* nmi_active before suspend */
 174
 175 static int lapic_nmi_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 176 {
 177         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
 178         nmi_pm_active = atomic_read(&nmi_active);
 179         stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
 180         BUG_ON(atomic_read(&nmi_active) != 0);
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static int lapic_nmi_resume(struct sys_device *dev)
 185 {
 186         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
 187         if (nmi_pm_active > 0) {
 188                 setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
 189                 touch_nmi_watchdog();
 190         }
 191         return 0;
 192 }
 193
 194
 195 static struct sysdev_class nmi_sysclass = {
 196         .name           = "lapic_nmi",
 197         .resume         = lapic_nmi_resume,
 198         .suspend        = lapic_nmi_suspend,
 199 };
 200
 201 static struct sys_device device_lapic_nmi = {
 202         .id     = 0,
 203         .cls    = &nmi_sysclass,
 204 };
 205
 206 static int __init init_lapic_nmi_sysfs(void)
 207 {
 208         int error;
 209
 210         /* should really be a BUG_ON but b/c this is an
 211          * init call, it just doesn't work.  -dcz
 212          */
 213         if (nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC)
 214                 return 0;
 215
 216         if (atomic_read(&nmi_active) < 0)
 217                 return 0;
 218
 219         error = sysdev_class_register(&nmi_sysclass);
 220         if (!error)
 221                 error = sysdev_register(&device_lapic_nmi);
 222         return error;
 223 }
 224 /* must come after the local APIC's device_initcall() */
 225 late_initcall(init_lapic_nmi_sysfs);
 226
 227 #endif  /* CONFIG_PM */
 228
 229 static void __acpi_nmi_enable(void *__unused)
 230 {
 231         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI);
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Enable timer based NMIs on all CPUs:
 236  */
 237 void acpi_nmi_enable(void)
 238 {
 239         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
 240                 on_each_cpu(__acpi_nmi_enable, NULL, 0, 1);
 241 }
 242
 243 static void __acpi_nmi_disable(void *__unused)
 244 {
 245         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Disable timer based NMIs on all CPUs:
 250  */
 251 void acpi_nmi_disable(void)
 252 {
 253         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
 254                 on_each_cpu(__acpi_nmi_disable, NULL, 0, 1);
 255 }
 256
 257 void setup_apic_nmi_watchdog(void *unused)
 258 {
 259         if (__get_cpu_var(wd_enabled))
 260                 return;
 261
 262         /* cheap hack to support suspend/resume */
 263         /* if cpu0 is not active neither should the other cpus */
 264         if ((smp_processor_id() != 0) && (atomic_read(&nmi_active) <= 0))
 265                 return;
 266
 267         switch (nmi_watchdog) {
 268         case NMI_LOCAL_APIC:
 269                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1; /* enable it before to avoid race with handler */
 270                 if (lapic_watchdog_init(nmi_hz) < 0) {
 271                         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
 272                         return;
 273                 }
 274                 /* FALL THROUGH */
 275         case NMI_IO_APIC:
 276                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
 277                 atomic_inc(&nmi_active);
 278         }
 279 }
 280
 281 void stop_apic_nmi_watchdog(void *unused)
 282 {
 283         /* only support LOCAL and IO APICs for now */
 284         if ((nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC) &&
 285             (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC))
 286                 return;
 287         if (__get_cpu_var(wd_enabled) == 0)
 288                 return;
 289         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 290                 lapic_watchdog_stop();
 291         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
 292         atomic_dec(&nmi_active);
 293 }
 294
 295 /*
 296  * the best way to detect whether a CPU has a 'hard lockup' problem
 297  * is to check it's local APIC timer IRQ counts. If they are not
 298  * changing then that CPU has some problem.
 299  *
 300  * as these watchdog NMI IRQs are generated on every CPU, we only
 301  * have to check the current processor.
 302  *
 303  * since NMIs don't listen to _any_ locks, we have to be extremely
 304  * careful not to rely on unsafe variables. The printk might lock
 305  * up though, so we have to break up any console locks first ...
 306  * [when there will be more tty-related locks, break them up
 307  *  here too!]
 308  */
 309
 310 static DEFINE_PER_CPU(unsigned, last_irq_sum);
 311 static DEFINE_PER_CPU(local_t, alert_counter);
 312 static DEFINE_PER_CPU(int, nmi_touch);
 313
 314 void touch_nmi_watchdog(void)
 315 {
 316         if (nmi_watchdog > 0) {
 317                 unsigned cpu;
 318
 319                 /*
 320                  * Tell other CPUs to reset their alert counters. We cannot
 321                  * do it ourselves because the alert count increase is not
 322                  * atomic.
 323                  */
 324                 for_each_present_cpu(cpu) {
 325                         if (per_cpu(nmi_touch, cpu) != 1)
 326                                 per_cpu(nmi_touch, cpu) = 1;
 327                 }
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Tickle the softlockup detector too:
 332          */
 333         touch_softlockup_watchdog();
 334 }
 335 EXPORT_SYMBOL(touch_nmi_watchdog);
 336
 337 notrace __kprobes int
 338 nmi_watchdog_tick(struct pt_regs *regs, unsigned reason)
 339 {
 340
 341         /*
 342          * Since current_thread_info()-> is always on the stack, and we
 343          * always switch the stack NMI-atomically, it's safe to use
 344          * smp_processor_id().
 345          */
 346         unsigned int sum;
 347         int touched = 0;
 348         int cpu = smp_processor_id();
 349         int rc = 0;
 350
 351         /* check for other users first */
 352         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT)
 353                         == NOTIFY_STOP) {
 354                 rc = 1;
 355                 touched = 1;
 356         }
 357
 358         if (cpu_isset(cpu, backtrace_mask)) {
 359                 static DEFINE_SPINLOCK(lock);   /* Serialise the printks */
 360
 361                 spin_lock(&lock);
 362                 printk("NMI backtrace for cpu %d\n", cpu);
 363                 dump_stack();
 364                 spin_unlock(&lock);
 365                 cpu_clear(cpu, backtrace_mask);
 366         }
 367
 368         /*
 369          * Take the local apic timer and PIT/HPET into account. We don't
 370          * know which one is active, when we have highres/dyntick on
 371          */
 372         sum = per_cpu(irq_stat, cpu).apic_timer_irqs +
 373                 per_cpu(irq_stat, cpu).irq0_irqs;
 374         if (__get_cpu_var(nmi_touch)) {
 375                 __get_cpu_var(nmi_touch) = 0;
 376                 touched = 1;
 377         }
 378
 379         /* if the none of the timers isn't firing, this cpu isn't doing much */
 380         if (!touched && __get_cpu_var(last_irq_sum) == sum) {
 381                 /*
 382                  * Ayiee, looks like this CPU is stuck ...
 383                  * wait a few IRQs (5 seconds) before doing the oops ...
 384                  */
 385                 local_inc(&__get_cpu_var(alert_counter));
 386                 if (local_read(&__get_cpu_var(alert_counter)) == 5*nmi_hz)
 387                         /*
 388                          * die_nmi will return ONLY if NOTIFY_STOP happens..
 389                          */
 390                         die_nmi("BUG: NMI Watchdog detected LOCKUP",
 391                                 regs, panic_on_timeout);
 392         } else {
 393                 __get_cpu_var(last_irq_sum) = sum;
 394                 local_set(&__get_cpu_var(alert_counter), 0);
 395         }
 396         /* see if the nmi watchdog went off */
 397         if (!__get_cpu_var(wd_enabled))
 398                 return rc;
 399         switch (nmi_watchdog) {
 400         case NMI_LOCAL_APIC:
 401                 rc |= lapic_wd_event(nmi_hz);
 402                 break;
 403         case NMI_IO_APIC:
 404                 /* don't know how to accurately check for this.
 405                  * just assume it was a watchdog timer interrupt
 406                  * This matches the old behaviour.
 407                  */
 408                 rc = 1;
 409                 break;
 410         }
 411         return rc;
 412 }
 413
 414 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 415
 416 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
 417 {
 418         unsigned char reason = get_nmi_reason();
 419         char buf[64];
 420
 421         sprintf(buf, "NMI received for unknown reason %02x\n", reason);
 422         die_nmi(buf, regs, 1); /* Always panic here */
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * proc handler for /proc/sys/kernel/nmi
 428  */
 429 int proc_nmi_enabled(struct ctl_table *table, int write, struct file *file,
 430                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
 431 {
 432         int old_state;
 433
 434         nmi_watchdog_enabled = (atomic_read(&nmi_active) > 0) ? 1 : 0;
 435         old_state = nmi_watchdog_enabled;
 436         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
 437         if (!!old_state == !!nmi_watchdog_enabled)
 438                 return 0;
 439
 440         if (atomic_read(&nmi_active) < 0 || nmi_watchdog == NMI_DISABLED) {
 441                 printk( KERN_WARNING "NMI watchdog is permanently disabled\n");
 442                 return -EIO;
 443         }
 444
 445         /* if nmi_watchdog is not set yet, then set it */
 446         nmi_watchdog_default();
 447
 448         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC) {
 449                 if (nmi_watchdog_enabled)
 450                         enable_lapic_nmi_watchdog();
 451                 else
 452                         disable_lapic_nmi_watchdog();
 453         } else {
 454                 printk( KERN_WARNING
 455                         "NMI watchdog doesn't know what hardware to touch\n");
 456                 return -EIO;
 457         }
 458         return 0;
 459 }
 460
 461 #endif
 462
 463 int do_nmi_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
 464 {
 465 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 466         if (unknown_nmi_panic)
 467                 return unknown_nmi_panic_callback(regs, cpu);
 468 #endif
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 void __trigger_all_cpu_backtrace(void)
 473 {
 474         int i;
 475
 476         backtrace_mask = cpu_online_map;
 477         /* Wait for up to 10 seconds for all CPUs to do the backtrace */
 478         for (i = 0; i < 10 * 1000; i++) {
 479                 if (cpus_empty(backtrace_mask))
 480                         break;
 481                 mdelay(1);
 482         }
 483 }
 484
 485 EXPORT_SYMBOL(nmi_active);
 486 EXPORT_SYMBOL(nmi_watchdog);