Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ericvh...
[linux-2.6] / arch / i386 / kernel / nmi.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/nmi.c
3  *
4  *  NMI watchdog support on APIC systems
5  *
6  *  Started by Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
7  *
8  *  Fixes:
9  *  Mikael Pettersson   : AMD K7 support for local APIC NMI watchdog.
10  *  Mikael Pettersson   : Power Management for local APIC NMI watchdog.
11  *  Mikael Pettersson   : Pentium 4 support for local APIC NMI watchdog.
12  *  Pavel Machek and
13  *  Mikael Pettersson   : PM converted to driver model. Disable/enable API.
14  */
15
16 #include <linux/delay.h>
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/nmi.h>
20 #include <linux/sysdev.h>
21 #include <linux/sysctl.h>
22 #include <linux/percpu.h>
23 #include <linux/kprobes.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/kernel_stat.h>
26 #include <linux/kdebug.h>
27
28 #include <asm/smp.h>
29 #include <asm/nmi.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
46 unsigned int nmi_watchdog = NMI_DEFAULT;
47 static unsigned int nmi_hz = HZ;
48
49 static DEFINE_PER_CPU(short, wd_enabled);
50
51 /* local prototypes */
52 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu);
53
54 static int endflag __initdata = 0;
55
56 #ifdef CONFIG_SMP
57 /* The performance counters used by NMI_LOCAL_APIC don't trigger when
58  * the CPU is idle. To make sure the NMI watchdog really ticks on all
59  * CPUs during the test make them busy.
60  */
61 static __init void nmi_cpu_busy(void *data)
62 {
63         local_irq_enable_in_hardirq();
64         /* Intentionally don't use cpu_relax here. This is
65            to make sure that the performance counter really ticks,
66            even if there is a simulator or similar that catches the
67            pause instruction. On a real HT machine this is fine because
68            all other CPUs are busy with "useless" delay loops and don't
69            care if they get somewhat less cycles. */
70         while (endflag == 0)
71                 mb();
72 }
73 #endif
74
75 static int __init check_nmi_watchdog(void)
76 {
77         unsigned int *prev_nmi_count;
78         int cpu;
79
80         if ((nmi_watchdog == NMI_NONE) || (nmi_watchdog == NMI_DEFAULT))
81                 return 0;
82
83         if (!atomic_read(&nmi_active))
84                 return 0;
85
86         prev_nmi_count = kmalloc(NR_CPUS * sizeof(int), GFP_KERNEL);
87         if (!prev_nmi_count)
88                 return -1;
89
90         printk(KERN_INFO "Testing NMI watchdog ... ");
91
92         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
93                 smp_call_function(nmi_cpu_busy, (void *)&endflag, 0, 0);
94
95         for_each_possible_cpu(cpu)
96                 prev_nmi_count[cpu] = per_cpu(irq_stat, cpu).__nmi_count;
97         local_irq_enable();
98         mdelay((20*1000)/nmi_hz); // wait 20 ticks
99
100         for_each_possible_cpu(cpu) {
101 #ifdef CONFIG_SMP
102                 /* Check cpu_callin_map here because that is set
103                    after the timer is started. */
104                 if (!cpu_isset(cpu, cpu_callin_map))
105                         continue;
106 #endif
107                 if (!per_cpu(wd_enabled, cpu))
108                         continue;
109                 if (nmi_count(cpu) - prev_nmi_count[cpu] <= 5) {
110                         printk("CPU#%d: NMI appears to be stuck (%d->%d)!\n",
111                                 cpu,
112                                 prev_nmi_count[cpu],
113                                 nmi_count(cpu));
114                         per_cpu(wd_enabled, cpu) = 0;
115                         atomic_dec(&nmi_active);
116                 }
117         }
118         if (!atomic_read(&nmi_active)) {
119                 kfree(prev_nmi_count);
120                 atomic_set(&nmi_active, -1);
121                 return -1;
122         }
123         endflag = 1;
124         printk("OK.\n");
125
126         /* now that we know it works we can reduce NMI frequency to
127            something more reasonable; makes a difference in some configs */
128         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
129                 nmi_hz = lapic_adjust_nmi_hz(1);
130
131         kfree(prev_nmi_count);
132         return 0;
133 }
134 /* This needs to happen later in boot so counters are working */
135 late_initcall(check_nmi_watchdog);
136
137 static int __init setup_nmi_watchdog(char *str)
138 {
139         int nmi;
140
141         get_option(&str, &nmi);
142
143         if ((nmi >= NMI_INVALID) || (nmi < NMI_NONE))
144                 return 0;
145
146         nmi_watchdog = nmi;
147         return 1;
148 }
149
150 __setup("nmi_watchdog=", setup_nmi_watchdog);
151
152
153 /* Suspend/resume support */
154
155 #ifdef CONFIG_PM
156
157 static int nmi_pm_active; /* nmi_active before suspend */
158
159 static int lapic_nmi_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
160 {
161         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
162         nmi_pm_active = atomic_read(&nmi_active);
163         stop_apic_nmi_watchdog(NULL);
164         BUG_ON(atomic_read(&nmi_active) != 0);
165         return 0;
166 }
167
168 static int lapic_nmi_resume(struct sys_device *dev)
169 {
170         /* only CPU0 goes here, other CPUs should be offline */
171         if (nmi_pm_active > 0) {
172                 setup_apic_nmi_watchdog(NULL);
173                 touch_nmi_watchdog();
174         }
175         return 0;
176 }
177
178
179 static struct sysdev_class nmi_sysclass = {
180         set_kset_name("lapic_nmi"),
181         .resume         = lapic_nmi_resume,
182         .suspend        = lapic_nmi_suspend,
183 };
184
185 static struct sys_device device_lapic_nmi = {
186         .id     = 0,
187         .cls    = &nmi_sysclass,
188 };
189
190 static int __init init_lapic_nmi_sysfs(void)
191 {
192         int error;
193
194         /* should really be a BUG_ON but b/c this is an
195          * init call, it just doesn't work.  -dcz
196          */
197         if (nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC)
198                 return 0;
199
200         if (atomic_read(&nmi_active) < 0)
201                 return 0;
202
203         error = sysdev_class_register(&nmi_sysclass);
204         if (!error)
205                 error = sysdev_register(&device_lapic_nmi);
206         return error;
207 }
208 /* must come after the local APIC's device_initcall() */
209 late_initcall(init_lapic_nmi_sysfs);
210
211 #endif  /* CONFIG_PM */
212
213 static void __acpi_nmi_enable(void *__unused)
214 {
215         apic_write_around(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI);
216 }
217
218 /*
219  * Enable timer based NMIs on all CPUs:
220  */
221 void acpi_nmi_enable(void)
222 {
223         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
224                 on_each_cpu(__acpi_nmi_enable, NULL, 0, 1);
225 }
226
227 static void __acpi_nmi_disable(void *__unused)
228 {
229         apic_write(APIC_LVT0, APIC_DM_NMI | APIC_LVT_MASKED);
230 }
231
232 /*
233  * Disable timer based NMIs on all CPUs:
234  */
235 void acpi_nmi_disable(void)
236 {
237         if (atomic_read(&nmi_active) && nmi_watchdog == NMI_IO_APIC)
238                 on_each_cpu(__acpi_nmi_disable, NULL, 0, 1);
239 }
240
241 void setup_apic_nmi_watchdog (void *unused)
242 {
243         if (__get_cpu_var(wd_enabled))
244                 return;
245
246         /* cheap hack to support suspend/resume */
247         /* if cpu0 is not active neither should the other cpus */
248         if ((smp_processor_id() != 0) && (atomic_read(&nmi_active) <= 0))
249                 return;
250
251         switch (nmi_watchdog) {
252         case NMI_LOCAL_APIC:
253                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1; /* enable it before to avoid race with handler */
254                 if (lapic_watchdog_init(nmi_hz) < 0) {
255                         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
256                         return;
257                 }
258                 /* FALL THROUGH */
259         case NMI_IO_APIC:
260                 __get_cpu_var(wd_enabled) = 1;
261                 atomic_inc(&nmi_active);
262         }
263 }
264
265 void stop_apic_nmi_watchdog(void *unused)
266 {
267         /* only support LOCAL and IO APICs for now */
268         if ((nmi_watchdog != NMI_LOCAL_APIC) &&
269             (nmi_watchdog != NMI_IO_APIC))
270                 return;
271         if (__get_cpu_var(wd_enabled) == 0)
272                 return;
273         if (nmi_watchdog == NMI_LOCAL_APIC)
274                 lapic_watchdog_stop();
275         __get_cpu_var(wd_enabled) = 0;
276         atomic_dec(&nmi_active);
277 }
278
279 /*
280  * the best way to detect whether a CPU has a 'hard lockup' problem
281  * is to check it's local APIC timer IRQ counts. If they are not
282  * changing then that CPU has some problem.
283  *
284  * as these watchdog NMI IRQs are generated on every CPU, we only
285  * have to check the current processor.
286  *
287  * since NMIs don't listen to _any_ locks, we have to be extremely
288  * careful not to rely on unsafe variables. The printk might lock
289  * up though, so we have to break up any console locks first ...
290  * [when there will be more tty-related locks, break them up
291  *  here too!]
292  */
293
294 static unsigned int
295         last_irq_sums [NR_CPUS],
296         alert_counter [NR_CPUS];
297
298 void touch_nmi_watchdog(void)
299 {
300         if (nmi_watchdog > 0) {
301                 unsigned cpu;
302
303                 /*
304                  * Just reset the alert counters, (other CPUs might be
305                  * spinning on locks we hold):
306                  */
307                 for_each_present_cpu(cpu) {
308                         if (alert_counter[cpu])
309                                 alert_counter[cpu] = 0;
310                 }
311         }
312
313         /*
314          * Tickle the softlockup detector too:
315          */
316         touch_softlockup_watchdog();
317 }
318 EXPORT_SYMBOL(touch_nmi_watchdog);
319
320 extern void die_nmi(struct pt_regs *, const char *msg);
321
322 __kprobes int nmi_watchdog_tick(struct pt_regs * regs, unsigned reason)
323 {
324
325         /*
326          * Since current_thread_info()-> is always on the stack, and we
327          * always switch the stack NMI-atomically, it's safe to use
328          * smp_processor_id().
329          */
330         unsigned int sum;
331         int touched = 0;
332         int cpu = smp_processor_id();
333         int rc=0;
334
335         /* check for other users first */
336         if (notify_die(DIE_NMI, "nmi", regs, reason, 2, SIGINT)
337                         == NOTIFY_STOP) {
338                 rc = 1;
339                 touched = 1;
340         }
341
342         if (cpu_isset(cpu, backtrace_mask)) {
343                 static DEFINE_SPINLOCK(lock);   /* Serialise the printks */
344
345                 spin_lock(&lock);
346                 printk("NMI backtrace for cpu %d\n", cpu);
347                 dump_stack();
348                 spin_unlock(&lock);
349                 cpu_clear(cpu, backtrace_mask);
350         }
351
352         /*
353          * Take the local apic timer and PIT/HPET into account. We don't
354          * know which one is active, when we have highres/dyntick on
355          */
356         sum = per_cpu(irq_stat, cpu).apic_timer_irqs + kstat_irqs(0);
357
358         /* if the none of the timers isn't firing, this cpu isn't doing much */
359         if (!touched && last_irq_sums[cpu] == sum) {
360                 /*
361                  * Ayiee, looks like this CPU is stuck ...
362                  * wait a few IRQs (5 seconds) before doing the oops ...
363                  */
364                 alert_counter[cpu]++;
365                 if (alert_counter[cpu] == 5*nmi_hz)
366                         /*
367                          * die_nmi will return ONLY if NOTIFY_STOP happens..
368                          */
369                         die_nmi(regs, "BUG: NMI Watchdog detected LOCKUP");
370         } else {
371                 last_irq_sums[cpu] = sum;
372                 alert_counter[cpu] = 0;
373         }
374         /* see if the nmi watchdog went off */
375         if (!__get_cpu_var(wd_enabled))
376                 return rc;
377         switch (nmi_watchdog) {
378         case NMI_LOCAL_APIC:
379                 rc |= lapic_wd_event(nmi_hz);
380                 break;
381         case NMI_IO_APIC:
382                 /* don't know how to accurately check for this.
383                  * just assume it was a watchdog timer interrupt
384                  * This matches the old behaviour.
385                  */
386                 rc = 1;
387                 break;
388         }
389         return rc;
390 }
391
392 int do_nmi_callback(struct pt_regs * regs, int cpu)
393 {
394 #ifdef CONFIG_SYSCTL
395         if (unknown_nmi_panic)
396                 return unknown_nmi_panic_callback(regs, cpu);
397 #endif
398         return 0;
399 }
400
401 #ifdef CONFIG_SYSCTL
402
403 static int unknown_nmi_panic_callback(struct pt_regs *regs, int cpu)
404 {
405         unsigned char reason = get_nmi_reason();
406         char buf[64];
407
408         sprintf(buf, "NMI received for unknown reason %02x\n", reason);
409         die_nmi(regs, buf);
410         return 0;
411 }
412
413 /*
414  * proc handler for /proc/sys/kernel/nmi
415  */
416 int proc_nmi_enabled(struct ctl_table *table, int write, struct file *file,
417                         void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
418 {
419         int old_state;
420
421         nmi_watchdog_enabled = (atomic_read(&nmi_active) > 0) ? 1 : 0;
422         old_state = nmi_watchdog_enabled;
423         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
424         if (!!old_state == !!nmi_watchdog_enabled)
425                 return 0;
426
427         if (atomic_read(&nmi_active) < 0) {
428                 printk( KERN_WARNING "NMI watchdog is permanently disabled\n");
429                 return -EIO;
430         }
431
432         if (nmi_watchdog == NMI_DEFAULT) {
433                 if (lapic_watchdog_ok())
434                         nmi_watchdog = NMI_LOCAL_APIC;
435                 else
436                         nmi_watchdog = NMI_IO_APIC;
437         }
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 void __trigger_all_cpu_backtrace(void)
455 {
456         int i;
457
458         backtrace_mask = cpu_online_map;
459         /* Wait for up to 10 seconds for all CPUs to do the backtrace */
460         for (i = 0; i < 10 * 1000; i++) {
461                 if (cpus_empty(backtrace_mask))
462                         break;
463                 mdelay(1);
464         }
465 }
466
467 EXPORT_SYMBOL(nmi_active);
468 EXPORT_SYMBOL(nmi_watchdog);