sparc64: Fix register corruption in top-most kernel stack frame during boot.
authorDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Thu, 23 Oct 2014 19:58:13 +0000 (12:58 -0700)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Fri, 24 Oct 2014 16:52:49 +0000 (09:52 -0700)
Meelis Roos reported that kernels built with gcc-4.9 do not boot, we
eventually narrowed this down to only impacting machines using
UltraSPARC-III and derivitive cpus.

The crash happens right when the first user process is spawned:

[   54.451346] Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init! exitcode=0x00000004
[   54.451346]
[   54.571516] CPU: 1 PID: 1 Comm: init Not tainted 3.16.0-rc2-00211-gd7933ab #96
[   54.666431] Call Trace:
[   54.698453]  [0000000000762f8c] panic+0xb0/0x224
[   54.759071]  [000000000045cf68] do_exit+0x948/0x960
[   54.823123]  [000000000042cbc0] fault_in_user_windows+0xe0/0x100
[   54.902036]  [0000000000404ad0] __handle_user_windows+0x0/0x10
[   54.978662] Press Stop-A (L1-A) to return to the boot prom
[   55.050713] ---[ end Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init! exitcode=0x00000004

Further investigation showed that compiling only per_cpu_patch() with
an older compiler fixes the boot.

Detailed analysis showed that the function is not being miscompiled by
gcc-4.9, but it is using a different register allocation ordering.

With the gcc-4.9 compiled function, something during the code patching
causes some of the %i* input registers to get corrupted.  Perhaps
we have a TLB miss path into the firmware that is deep enough to
cause a register window spill and subsequent restore when we get
back from the TLB miss trap.

Let's plug this up by doing two things:

1) Stop using the firmware stack for client interface calls into
   the firmware.  Just use the kernel's stack.

2) As soon as we can, call into a new function "start_early_boot()"
   to put a one-register-window buffer between the firmware's
   deepest stack frame and the top-most initial kernel one.

Reported-by: Meelis Roos <mroos@linux.ee>
Tested-by: Meelis Roos <mroos@linux.ee>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
arch/sparc/include/asm/oplib_64.h
arch/sparc/include/asm/setup.h
arch/sparc/kernel/entry.h
arch/sparc/kernel/head_64.S
arch/sparc/kernel/hvtramp.S
arch/sparc/kernel/setup_64.c
arch/sparc/kernel/trampoline_64.S
arch/sparc/prom/cif.S
arch/sparc/prom/init_64.c
arch/sparc/prom/p1275.c

index f34682430fcf476c90276f60b6f1e8e12733b8bb..2e3a4add8591b61455af1730e3667d1f26c0f6fa 100644 (file)
@@ -62,7 +62,8 @@ struct linux_mem_p1275 {
 /* You must call prom_init() before using any of the library services,
  * preferably as early as possible.  Pass it the romvec pointer.
  */
-void prom_init(void *cif_handler, void *cif_stack);
+void prom_init(void *cif_handler);
+void prom_init_report(void);
 
 /* Boot argument acquisition, returns the boot command line string. */
 char *prom_getbootargs(void);
index f5fffd84d0dd815f74ba69e30ff15504edf98f65..29d64b1758ed2a0ceb795a07c10205e6f923e6c6 100644 (file)
@@ -48,6 +48,8 @@ unsigned long safe_compute_effective_address(struct pt_regs *, unsigned int);
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_SPARC64
+void __init start_early_boot(void);
+
 /* unaligned_64.c */
 int handle_ldf_stq(u32 insn, struct pt_regs *regs);
 void handle_ld_nf(u32 insn, struct pt_regs *regs);
index ebaba6167dd4e533b38d8213a8cf003f360a3939..88d322b67fac4d4be308280dd59bd52f2ecf92c0 100644 (file)
@@ -65,13 +65,10 @@ struct pause_patch_entry {
 extern struct pause_patch_entry __pause_3insn_patch,
        __pause_3insn_patch_end;
 
-void __init per_cpu_patch(void);
 void sun4v_patch_1insn_range(struct sun4v_1insn_patch_entry *,
                             struct sun4v_1insn_patch_entry *);
 void sun4v_patch_2insn_range(struct sun4v_2insn_patch_entry *,
                             struct sun4v_2insn_patch_entry *);
-void __init sun4v_patch(void);
-void __init boot_cpu_id_too_large(int cpu);
 extern unsigned int dcache_parity_tl1_occurred;
 extern unsigned int icache_parity_tl1_occurred;
 
index 4fdeb8040d4dd4ae0326909f6b77231dcbc3a89d..3d61fcae7ee38beaabe1b6f66bbdd781c43f1353 100644 (file)
@@ -672,14 +672,12 @@ tlb_fixup_done:
        sethi   %hi(init_thread_union), %g6
        or      %g6, %lo(init_thread_union), %g6
        ldx     [%g6 + TI_TASK], %g4
-       mov     %sp, %l6
 
        wr      %g0, ASI_P, %asi
        mov     1, %g1
        sllx    %g1, THREAD_SHIFT, %g1
        sub     %g1, (STACKFRAME_SZ + STACK_BIAS), %g1
        add     %g6, %g1, %sp
-       mov     0, %fp
 
        /* Set per-cpu pointer initially to zero, this makes
         * the boot-cpu use the in-kernel-image per-cpu areas
@@ -706,44 +704,14 @@ tlb_fixup_done:
         nop
 #endif
 
-       mov     %l6, %o1                        ! OpenPROM stack
        call    prom_init
         mov    %l7, %o0                        ! OpenPROM cif handler
 
-       /* Initialize current_thread_info()->cpu as early as possible.
-        * In order to do that accurately we have to patch up the get_cpuid()
-        * assembler sequences.  And that, in turn, requires that we know
-        * if we are on a Starfire box or not.  While we're here, patch up
-        * the sun4v sequences as well.
+       /* To create a one-register-window buffer between the kernel's
+        * initial stack and the last stack frame we use from the firmware,
+        * do the rest of the boot from a C helper function.
         */
-       call    check_if_starfire
-        nop
-       call    per_cpu_patch
-        nop
-       call    sun4v_patch
-        nop
-
-#ifdef CONFIG_SMP
-       call    hard_smp_processor_id
-        nop
-       cmp     %o0, NR_CPUS
-       blu,pt  %xcc, 1f
-        nop
-       call    boot_cpu_id_too_large
-        nop
-       /* Not reached... */
-
-1:
-#else
-       mov     0, %o0
-#endif
-       sth     %o0, [%g6 + TI_CPU]
-
-       call    prom_init_report
-        nop
-
-       /* Off we go.... */
-       call    start_kernel
+       call    start_early_boot
         nop
        /* Not reached... */
 
index b7ddcdd1dea943a9f5e768c006547a3e7737d4f7..cdbfec299f2f80a976441e854b74856a79733e78 100644 (file)
@@ -109,7 +109,6 @@ hv_cpu_startup:
        sllx            %g5, THREAD_SHIFT, %g5
        sub             %g5, (STACKFRAME_SZ + STACK_BIAS), %g5
        add             %g6, %g5, %sp
-       mov             0, %fp
 
        call            init_irqwork_curcpu
         nop
index e629b83775879496a50b3db46684bb1c71fab0c4..c38d19fc27baac8821acc57cf2e42120b7d66a3e 100644 (file)
@@ -30,6 +30,7 @@
 #include <linux/cpu.h>
 #include <linux/initrd.h>
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/start_kernel.h>
 
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/processor.h>
@@ -162,7 +163,7 @@ char reboot_command[COMMAND_LINE_SIZE];
 
 static struct pt_regs fake_swapper_regs = { { 0, }, 0, 0, 0, 0 };
 
-void __init per_cpu_patch(void)
+static void __init per_cpu_patch(void)
 {
        struct cpuid_patch_entry *p;
        unsigned long ver;
@@ -254,7 +255,7 @@ void sun4v_patch_2insn_range(struct sun4v_2insn_patch_entry *start,
        }
 }
 
-void __init sun4v_patch(void)
+static void __init sun4v_patch(void)
 {
        extern void sun4v_hvapi_init(void);
 
@@ -323,14 +324,25 @@ static void __init pause_patch(void)
        }
 }
 
-#ifdef CONFIG_SMP
-void __init boot_cpu_id_too_large(int cpu)
+void __init start_early_boot(void)
 {
-       prom_printf("Serious problem, boot cpu id (%d) >= NR_CPUS (%d)\n",
-                   cpu, NR_CPUS);
-       prom_halt();
+       int cpu;
+
+       check_if_starfire();
+       per_cpu_patch();
+       sun4v_patch();
+
+       cpu = hard_smp_processor_id();
+       if (cpu >= NR_CPUS) {
+               prom_printf("Serious problem, boot cpu id (%d) >= NR_CPUS (%d)\n",
+                           cpu, NR_CPUS);
+               prom_halt();
+       }
+       current_thread_info()->cpu = cpu;
+
+       prom_init_report();
+       start_kernel();
 }
-#endif
 
 /* On Ultra, we support all of the v8 capabilities. */
 unsigned long sparc64_elf_hwcap = (HWCAP_SPARC_FLUSH | HWCAP_SPARC_STBAR |
index 737f8cbc7d56cda4e4afbdb1c7166c4fcaad3ece..88ede1d53b4c66221b9c35905abe727d1cf9b5c2 100644 (file)
@@ -109,10 +109,13 @@ startup_continue:
        brnz,pn         %g1, 1b
         nop
 
-       sethi           %hi(p1275buf), %g2
-       or              %g2, %lo(p1275buf), %g2
-       ldx             [%g2 + 0x10], %l2
-       add             %l2, -(192 + 128), %sp
+       /* Get onto temporary stack which will be in the locked
+        * kernel image.
+        */
+       sethi           %hi(tramp_stack), %g1
+       or              %g1, %lo(tramp_stack), %g1
+       add             %g1, TRAMP_STACK_SIZE, %g1
+       sub             %g1, STACKFRAME_SZ + STACK_BIAS + 256, %sp
        flushw
 
        /* Setup the loop variables:
@@ -394,7 +397,6 @@ after_lock_tlb:
        sllx            %g5, THREAD_SHIFT, %g5
        sub             %g5, (STACKFRAME_SZ + STACK_BIAS), %g5
        add             %g6, %g5, %sp
-       mov             0, %fp
 
        rdpr            %pstate, %o1
        or              %o1, PSTATE_IE, %o1
index 9c86b4b7d4290b75a5967c28790c59b3ee24b5c9..8050f381f51812113143c462536dca3343562baf 100644 (file)
        .text
        .globl  prom_cif_direct
 prom_cif_direct:
+       save    %sp, -192, %sp
        sethi   %hi(p1275buf), %o1
        or      %o1, %lo(p1275buf), %o1
-       ldx     [%o1 + 0x0010], %o2     ! prom_cif_stack
-       save    %o2, -192, %sp
-       ldx     [%i1 + 0x0008], %l2     ! prom_cif_handler
+       ldx     [%o1 + 0x0008], %l2     ! prom_cif_handler
        mov     %g4, %l0
        mov     %g5, %l1
        mov     %g6, %l3
index d95db755828f351f18e2c1f1b160ebf571edead6..110b0d78b864113c2825271724b9363b5fb8e1ba 100644 (file)
@@ -26,13 +26,13 @@ phandle prom_chosen_node;
  * It gets passed the pointer to the PROM vector.
  */
 
-extern void prom_cif_init(void *, void *);
+extern void prom_cif_init(void *);
 
-void __init prom_init(void *cif_handler, void *cif_stack)
+void __init prom_init(void *cif_handler)
 {
        phandle node;
 
-       prom_cif_init(cif_handler, cif_stack);
+       prom_cif_init(cif_handler);
 
        prom_chosen_node = prom_finddevice(prom_chosen_path);
        if (!prom_chosen_node || (s32)prom_chosen_node == -1)
index b2340f008ae06a27614f2fc1c78e3b45b36946b0..545d8bb79b65245984ed36c7963bd3c97768a2f5 100644 (file)
@@ -20,7 +20,6 @@
 struct {
        long prom_callback;                     /* 0x00 */
        void (*prom_cif_handler)(long *);       /* 0x08 */
-       unsigned long prom_cif_stack;           /* 0x10 */
 } p1275buf;
 
 extern void prom_world(int);
@@ -52,5 +51,4 @@ void p1275_cmd_direct(unsigned long *args)
 void prom_cif_init(void *cif_handler, void *cif_stack)
 {
        p1275buf.prom_cif_handler = (void (*)(long *))cif_handler;
-       p1275buf.prom_cif_stack = (unsigned long)cif_stack;
 }