arch/x86/kernel/nmi_64.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  *  Pavel Machek and
  10  *  Mikael Pettersson   : PM converted to driver model. Disable/enable API.
  11  */
  12
  13 #include <linux/nmi.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/sysdev.h>
  19 #include <linux/sysctl.h>
  20 #include <linux/kprobes.h>
  21 #include <linux/cpumask.h>
  22 #include <linux/kdebug.h>
  23
  24 #include <asm/smp.h>
  25 #include <asm/nmi.h>
  26 #include <asm/proto.h>
  27 #include <asm/mce.h>
  28
  29 #include <mach_traps.h>
  30
  31 int unknown_nmi_panic;
  32 int nmi_watchdog_enabled;
  33
  34 static cpumask_t backtrace_mask = CPU_MASK_NONE;
  35
  36 /* nmi_active:
  37  * >0: the lapic NMI watchdog is active, but can be disabled
  38  * <0: the lapic NMI watchdog has not been set up, and cannot
  39  *     be enabled
  40  *  0: the lapic NMI watchdog is disabled, but can be enabled
  41  */
  42 atomic_t nmi_active = ATOMIC_INIT(0);           /* oprofile uses this */
  43 static int panic_on_timeout;
  44
  45 unsigned int nmi_watchdog = NMI_DEFAULT;
  46 static unsigned int nmi_hz = HZ;
  47
  48 static DEFINE_PER_CPU(short, wd_enabled);
  49
  50 static int endflag __initdata = 0;
  51
  52 static inline unsigned int get_nmi_count(int cpu)
  53 {
  54         return cpu_pda(cpu)->__nmi_count;
  55 }
  56
  57 static inline int mce_in_progress(void)
  58 {
  59 #ifdef CONFIG_X86_MCE
  60         return atomic_read(&mce_entry) > 0;
  61 #endif
  62         return 0;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * Take the local apic timer and PIT/HPET into account. We don't
  67  * know which one is active, when we have highres/dyntick on
  68  */
  69 static inline unsigned int get_timer_irqs(int cpu)
  70 {
  71         return read_pda(apic_timer_irqs) + read_pda(irq0_irqs);
  72 }
  73
  74 /* Run after command line and cpu_init init, but before all other checks */
  75 void nmi_watchdog_default(void)
  76 {
  77         if (nmi_watchdog != NMI_DEFAULT)
  78                 return;
  79         nmi_watchdog = NMI_NONE;
  80 }
  81
  82 #ifdef CONFIG_SMP
  83 /* The performance counters used by NMI_LOCAL_APIC don't trigger when
  84  * the CPU is idle. To make sure the NMI watchdog really ticks on all
  85  * CPUs during the test make them busy.
  86  */
  87 static __init void nmi_cpu_busy(void *data)
  88 {
  89         local_irq_enable_in_hardirq();
  90         /* Intentionally don't use cpu_relax here. This is
  91            to make sure that the performance counter really ticks,
  92            even if there is a simulator or similar that catches the
  93            pause instruction. On a real HT machine this is fine because
  94            all other CPUs are busy with "useless" delay loops and don't
  95            care if they get somewhat less cycles. */
  96         while (endflag == 0)
  97                 mb();
  98 }
  99 #endif
 100
 101 int __init check_nmi_watchdog(void)
 102 {
 103         unsigned int *prev_nmi_count;
 104         int cpu;
 105
 106         if ((nmi_watchdog == NMI_NONE) || (nmi_watchdog == NMI_DISABLED))
 107                 return 0;
 108
 109         if (!atomic_read(&nmi_active))
 110                 return 0;
 111
 112         prev_nmi_count = kmalloc(NR_CPUS * sizeof(int), GFP_KERNEL);
 113         if (!prev_nmi_count)
 114                 return -1;
 115
 116         printk(KERN_INFO "Testing NMI watchdog ... ");
 117
 118 #ifdef CONFIG_SMP
 119         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 120                 smp_call_function(nmi_cpu_busy, (void *)&endflag, 0, 0);
 121 #endif
 122
 123         for_each_possible_cpu(cpu)
 124                 prev_nmi_count[cpu] = get_nmi_count(cpu);
 125         local_irq_enable();
 126         mdelay((20*1000)/nmi_hz); // wait 20 ticks
 127
 128         for_each_online_cpu(cpu) {
 129                 if (!per_cpu(wd_enabled, cpu))
 130                         continue;
 131                 if (get_nmi_count(cpu) - prev_nmi_count[cpu] <= 5) {
 132                         printk(KERN_WARNING "WARNING: CPU#%d: NMI "
 133                                "appears to be stuck (%d->%d)!\n",
 134                                 cpu,
 135                                 prev_nmi_count[cpu],
 136                                 get_nmi_count(cpu));
 137                         per_cpu(wd_enabled, cpu) = 0;
 138                         atomic_dec(&nmi_active);
 139                 }
 140         }
 141         endflag = 1;
 142         if (!atomic_read(&nmi_active)) {
 143                 kfree(prev_nmi_count);
 144                 atomic_set(&nmi_active, -1);
 145                 return -1;
 146         }
 147         printk("OK.\n");
 148
 149         /* now that we know it works we can reduce NMI frequency to
 150            something more reasonable; makes a difference in some configs */
 151         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 152                 nmi_hz = lapic_adjust_nmi_hz(1);
 153
 154         kfree(prev_nmi_count);
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static int __init setup_nmi_watchdog(char *str)
 159 {
 160         int nmi;
 161
 162         if (!strncmp(str,"panic",5)) {
 163                 panic_on_timeout = 1;
 164                 str = strchr(str, ',');
 165                 if (!str)
 166                         return 1;
 167                 ++str;
 168         }
 169
 170         get_option(&str, &nmi);
 171
 172         if ((nmi >= NMI_INVALID) || (nmi < NMI_NONE))
 173                 return 0;
 174
 175         nmi_watchdog = nmi;
 176         return 1;
 177 }
 178
 179 __setup("nmi_watchdog=", setup_nmi_watchdog);
 180
 181 #ifdef CONFIG_PM
 182
 183 static int nmi_pm_active; /* nmi_active before suspend */
 184
 185 static int lapic_nmi_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 186 {
 187         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
 188         nmi_pm_active = atomic_read(&nmi_active);
 189         stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
 190         BUG_ON(atomic_read(&nmi_active) != 0);
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static int lapic_nmi_resume(struct sys_device *dev)
 195 {
 196         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
 197         if (nmi_pm_active > 0) {
 198                 setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
 199                 touch_nmi_watchdog();
 200         }
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 static struct sysdev_class nmi_sysclass = {
 205         .name           = "lapic_nmi",
 206         .resume         = lapic_nmi_resume,
 207         .suspend        = lapic_nmi_suspend,
 208 };
 209
 210 static struct sys_device device_lapic_nmi = {
 211         .id     = 0,
 212         .cls    = &nmi_sysclass,
 213 };
 214
 215 static int __init init_lapic_nmi_sysfs(void)
 216 {
 217         int error;
 218
 219         /* should really be a BUG_ON but b/c this is an
 220          * init call, it just doesn't work.  -dcz
 221          */
 222         if (nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC)
 223                 return 0;
 224
 225         if (atomic_read(&nmi_active) < 0)
 226                 return 0;
 227
 228         error = sysdev_class_register(&nmi_sysclass);
 229         if (!error)
 230                 error = sysdev_register(&device_lapic_nmi);
 231         return error;
 232 }
 233 /* must come after the local APIC's device_initcall() */
 234 late_initcall(init_lapic_nmi_sysfs);
 235
 236 #endif  /* CONFIG_PM */
 237
 238 static void __acpi_nmi_enable(void *__unused)
 239 {
 240         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI);
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Enable timer based NMIs on all CPUs:
 245  */
 246 void acpi_nmi_enable(void)
 247 {
 248         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
 249                 on_each_cpu(__acpi_nmi_enable, NULL, 0, 1);
 250 }
 251
 252 static void __acpi_nmi_disable(void *__unused)
 253 {
 254         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED);
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Disable timer based NMIs on all CPUs:
 259  */
 260 void acpi_nmi_disable(void)
 261 {
 262         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
 263                 on_each_cpu(__acpi_nmi_disable, NULL, 0, 1);
 264 }
 265
 266 void setup_apic_nmi_watchdog(void *unused)
 267 {
 268         if (__get_cpu_var(wd_enabled))
 269                 return;
 270
 271         /* cheap hack to support suspend/resume */
 272         /* if cpu0 is not active neither should the other cpus */
 273         if ((smp_processor_id() != 0) && (atomic_read(&nmi_active) <= 0))
 274                 return;
 275
 276         switch (nmi_watchdog) {
 277         case NMI_LOCAL_APIC:
 278                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
 279                 if (lapic_watchdog_init(nmi_hz) < 0) {
 280                         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
 281                         return;
 282                 }
 283                 /* FALL THROUGH */
 284         case NMI_IO_APIC:
 285                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
 286                 atomic_inc(&nmi_active);
 287         }
 288 }
 289
 290 void stop_apic_nmi_watchdog(void *unused)
 291 {
 292         /* only support LOCAL and IO APICs for now */
 293         if ((nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC) &&
 294             (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC))
 295                 return;
 296         if (__get_cpu_var(wd_enabled) == 0)
 297                 return;
 298         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
 299                 lapic_watchdog_stop();
 300         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
 301         atomic_dec(&nmi_active);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * the best way to detect whether a CPU has a 'hard lockup' problem
 306  * is to check it's local APIC timer IRQ counts. If they are not
 307  * changing then that CPU has some problem.
 308  *
 309  * as these watchdog NMI IRQs are generated on every CPU, we only
 310  * have to check the current processor.
 311  */
 312
 313 static DEFINE_PER_CPU(unsigned, last_irq_sum);
 314 static DEFINE_PER_CPU(local_t, alert_counter);
 315 static DEFINE_PER_CPU(int, nmi_touch);
 316
 317 void touch_nmi_watchdog(void)
 318 {
 319         if (nmi_watchdog > 0) {
 320                 unsigned cpu;
 321
 322                 /*
 323                  * Tell other CPUs to reset their alert counters. We cannot
 324                  * do it ourselves because the alert count increase is not
 325                  * atomic.
 326                  */
 327                 for_each_present_cpu(cpu) {
 328                         if (per_cpu(nmi_touch, cpu) != 1)
 329                                 per_cpu(nmi_touch, cpu) = 1;
 330                 }
 331         }
 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         unsigned int sum;
 341         int touched = 0;
 342         int cpu = smp_processor_id();
 343         int rc = 0;
 344
 345         /* check for other users first */
 346         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT)
 347                         == NOTIFY_STOP) {
 348                 rc = 1;
 349                 touched = 1;
 350         }
 351
 352         sum = get_timer_irqs(cpu);
 353
 354         if (__get_cpu_var(nmi_touch)) {
 355                 __get_cpu_var(nmi_touch) = 0;
 356                 touched = 1;
 357         }
 358
 359         if (cpu_isset(cpu, backtrace_mask)) {
 360                 static DEFINE_SPINLOCK(lock);   /* Serialise the printks */
 361
 362                 spin_lock(&lock);
 363                 printk("NMI backtrace for cpu %d\n", cpu);
 364                 dump_stack();
 365                 spin_unlock(&lock);
 366                 cpu_clear(cpu, backtrace_mask);
 367         }
 368
 369         if (mce_in_progress())
 370                 touched = 1;
 371
 372         /* if the apic timer isn't firing, this cpu isn't doing much */
 373         if (!touched && __get_cpu_var(last_irq_sum) == sum) {
 374                 /*
 375                  * Ayiee, looks like this CPU is stuck ...
 376                  * wait a few IRQs (5 seconds) before doing the oops ...
 377                  */
 378                 local_inc(&__get_cpu_var(alert_counter));
 379                 if (local_read(&__get_cpu_var(alert_counter)) == 5*nmi_hz)
 380                         die_nmi("NMI Watchdog detected LOCKUP",
 381                                 regs, panic_on_timeout);
 382         } else {
 383                 __get_cpu_var(last_irq_sum) = sum;
 384                 local_set(&__get_cpu_var(alert_counter), 0);
 385         }
 386
 387         /* see if the nmi watchdog went off */
 388         if (!__get_cpu_var(wd_enabled))
 389                 return rc;
 390         switch (nmi_watchdog) {
 391         case NMI_LOCAL_APIC:
 392                 rc |= lapic_wd_event(nmi_hz);
 393                 break;
 394         case NMI_IO_APIC:
 395                 /* don't know how to accurately check for this.
 396                  * just assume it was a watchdog timer interrupt
 397                  * This matches the old behaviour.
 398                  */
 399                 rc = 1;
 400                 break;
 401         }
 402         return rc;
 403 }
 404
 405 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 406
 407 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
 408 {
 409         unsigned char reason = get_nmi_reason();
 410         char buf[64];
 411
 412         sprintf(buf, "NMI received for unknown reason %02x\n", reason);
 413         die_nmi(buf, regs, 1);  /* Always panic here */
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 /*
 418  * proc handler for /proc/sys/kernel/nmi
 419  */
 420 int proc_nmi_enabled(struct ctl_table *table, int write, struct file *file,
 421                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
 422 {
 423         int old_state;
 424
 425         nmi_watchdog_enabled = (atomic_read(&nmi_active) > 0) ? 1 : 0;
 426         old_state = nmi_watchdog_enabled;
 427         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
 428         if (!!old_state == !!nmi_watchdog_enabled)
 429                 return 0;
 430
 431         if (atomic_read(&nmi_active) < 0 || nmi_watchdog == NMI_DISABLED) {
 432                 printk( KERN_WARNING "NMI watchdog is permanently disabled\n");
 433                 return -EIO;
 434         }
 435
 436         /* if nmi_watchdog is not set yet, then set it */
 437         nmi_watchdog_default();
 438
 439         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC) {
 440                 if (nmi_watchdog_enabled)
 441                         enable_lapic_nmi_watchdog();
 442                 else
 443                         disable_lapic_nmi_watchdog();
 444         } else {
 445                 printk( KERN_WARNING
 446                         "NMI watchdog doesn't know what hardware to touch\n");
 447                 return -EIO;
 448         }
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 #endif
 453
 454 int do_nmi_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
 455 {
 456 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 457         if (unknown_nmi_panic)
 458                 return unknown_nmi_panic_callback(regs, cpu);
 459 #endif
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 void __trigger_all_cpu_backtrace(void)
 464 {
 465         int i;
 466
 467         backtrace_mask = cpu_online_map;
 468         /* Wait for up to 10 seconds for all CPUs to do the backtrace */
 469         for (i = 0; i < 10 * 1000; i++) {
 470                 if (cpus_empty(backtrace_mask))
 471                         break;
 472                 mdelay(1);
 473         }
 474 }
 475
 476 EXPORT_SYMBOL(nmi_active);
 477 EXPORT_SYMBOL(nmi_watchdog);