x86, mce: Xeon75xx specific interface to get corrected memory error information
authorAndi Kleen <andi@firstfloor.org>
Thu, 21 Jan 2010 22:17:12 +0000 (23:17 +0100)
committerLeann Ogasawara <leann.ogasawara@canonical.com>
Mon, 28 Mar 2011 13:48:28 +0000 (06:48 -0700)
commit c773f70fd6b53ee646727f871833e53649907264 upstream (linux-2.6-tip)

Xeon 75xx doesn't log physical addresses on corrected machine check
events in the standard architectural MSRs. Instead the address has to
be retrieved in a model specific way. This makes it impossible to do
predictive failure analysis.

Implement cpu model specific code to do this in mce-xeon75xx.c using a
new hook that is called from the generic poll code. The code retrieves
the physical address/DIMM of the last corrected error from the
platform and makes the address look like a standard architectural MCA
address for further processing.

In addition the DIMM information is retrieved and put into two new
aux0/aux1 fields in struct mce.  These fields are specific to a given
CPU.  These fields can then be decoded by mcelog into specific DIMM
information.  The latest mcelog version has support for this.

Longer term this will be likely in a different output format, but
short term that seemed like the least intrusive solution. Older mcelog
can deal with an extended record.

There's no code to print this information on a panic because this only
works for corrected errors, and corrected errors do not usually result
in panics.

The act of retrieving the DIMM/PA information can take some time, so
this code has a rate limit to avoid taking too much CPU time on a
error flood.

The whole thing can be loaded as a module and has suitable PCI-IDs so
that it can be auto-loaded by a distribution.  The code also checks
explicitely for the expected CPU model number to make sure this code
doesn't run anywhere else.

Signed-off-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
LKML-Reference: <20100121221711.GA8242@basil.fritz.box>
Signed-off-by: H. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Signed-off-by: Andy Whitcroft <apw@canonical.com>

arch/x86/Kconfig
arch/x86/include/asm/mce.h
arch/x86/kernel/cpu/mcheck/Makefile
arch/x86/kernel/cpu/mcheck/mce-internal.h
arch/x86/kernel/cpu/mcheck/mce-xeon75xx.c [new file with mode: 0644]
arch/x86/kernel/cpu/mcheck/mce.c
arch/x86/kernel/e820.c

index 5bb57b0..0f63717 100644 (file)
@@ -862,6 +862,14 @@ config X86_MCE_INTEL
           Additional support for intel specific MCE features such as
           the thermal monitor.
 
+config X86_MCE_XEON75XX
+       tristate "Intel Xeon 7500 series corrected memory error driver"
+       depends on X86_MCE_INTEL
+       ---help---
+          Add support for a Intel Xeon 7500 series specific memory error driver.
+          This allows to report the DIMM and physical address on a corrected
+          memory error machine check event.
+
 config X86_MCE_AMD
        def_bool y
        prompt "AMD MCE features"
index eb16e94..2194f0f 100644 (file)
@@ -71,6 +71,8 @@ struct mce {
        __u32 socketid; /* CPU socket ID */
        __u32 apicid;   /* CPU initial apic ID */
        __u64 mcgcap;   /* MCGCAP MSR: machine check capabilities of CPU */
+       __u64 aux0;     /* model specific */
+       __u64 aux1;     /* model specific */
 };
 
 /*
index bb34b03..6cd546a 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@ obj-y                           =  mce.o mce-severity.o
 
 obj-$(CONFIG_X86_ANCIENT_MCE)  += winchip.o p5.o
 obj-$(CONFIG_X86_MCE_INTEL)    += mce_intel.o
+obj-$(CONFIG_X86_MCE_XEON75XX) += mce-xeon75xx.o
 obj-$(CONFIG_X86_MCE_AMD)      += mce_amd.o
 obj-$(CONFIG_X86_MCE_THRESHOLD) += threshold.o
 obj-$(CONFIG_X86_MCE_INJECT)   += mce-inject.o
index fefcc69..665887a 100644 (file)
@@ -28,6 +28,8 @@ extern int mce_ser;
 
 extern struct mce_bank *mce_banks;
 
+extern void (*cpu_specific_poll)(struct mce *);
+
 #ifdef CONFIG_ACPI_APEI
 int apei_write_mce(struct mce *m);
 ssize_t apei_read_mce(struct mce *m, u64 *record_id);
diff --git a/arch/x86/kernel/cpu/mcheck/mce-xeon75xx.c b/arch/x86/kernel/cpu/mcheck/mce-xeon75xx.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..67ad39b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,427 @@
+/*
+ * Xeon 7500 series specific machine check support code.
+ * Copyright 2009, 2010 Intel Corporation
+ * Author: Andi Kleen
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; version 2
+ * of the License.
+ *
+ * Implement Xeon 7500 series specific code to retrieve the physical address
+ * and DIMM information for corrected memory errors.
+ *
+ * Interface: mce->aux0/aux1 is mapped to a struct pfa_dimm with pad
+ * redefined to DIMM valid bits. Consumers check CPUID and bank and
+ * then interpret aux0/aux1
+ */
+
+/* #define DEBUG 1 */  /* disable for production */
+#define pr_fmt(x) "MCE: " x
+
+#include <linux/moduleparam.h>
+#include <linux/pci_ids.h>
+#include <linux/hrtimer.h>
+#include <linux/string.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/ktime.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/pci.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/e820.h>
+#include <asm/mce.h>
+#include <asm/io.h>
+
+#include "mce-internal.h"
+
+#define PFA_SIG "$PFA"
+#define PFA_SIG_LEN 4
+
+/* DIMM description */
+struct aux_pfa_dimm {
+       u8  fbd_channel_id;
+       u8  ddr_channel_id;
+       u8  ddr_dimm_id;
+       u8  ddr_rank_id;
+       u8  ddr_dimm_bank_id;
+       u8  ddr_dimm_row_id;
+       u8  ddr_dimm_column_id;
+       u8  valid;
+} __attribute__((packed));
+
+struct pfa_dimm {
+       u8  fbd_channel_id;
+       u8  ddr_channel_id;
+       u8  ddr_dimm_id;
+       u8  ddr_rank_id;
+       u8  ddr_dimm_bank_id;
+       u32 ddr_dimm_row_id;
+       u32 ddr_dimm_column_id;
+} __attribute__((packed));
+
+/* Memory translation table in memory. */
+struct pfa_table {
+       u8  sig[PFA_SIG_LEN];   /* Signature: '$PFA' */
+       u16 len;                /* total length */
+       u16 revision;           /* 0x11 */
+       u8  checksum;           /* 8bit sum to zero */
+       u8  db_value;           /* mailbox port command value */
+       u8  db_port;            /* mailbox port */
+       /* end of header; end of checksum */
+       u8  command;            /* input command */
+       u32 valid;              /* valid input/output bits */
+       u16 status;             /* output status */
+       u8  socket_id;          /* input socket id*/
+       u8  bank_id;            /* input MCE bank id */
+       u32 pad1;
+       u64 mbox_address;
+       u64 physical_addr;      /* physical address */
+       struct pfa_dimm dimm[2];
+       /*
+        * topology information follows: not used for now.
+        */
+} __attribute__((packed));
+
+/* DIMM valid bits in valid: DIMM0: 8..12; DIMM1 16..20 */
+#define DIMM_VALID_BITS(val, num) (((val) >> (4 + (num) * 8)) & DIMM_VALID_ALL)
+#define DIMM_SET_VALID(val, num)  ((val) << (4 + (num) * 8))
+
+enum {
+       MCE_BANK_MBOX0          = 8,
+       MCE_BANK_MBOX1          = 9,
+
+       PFA_REVISION            = 0x11,         /* v1.1 */
+
+       /* Status bits for valid field */
+       PFA_VALID_MA            = (1 << 0),
+       PFA_VALID_SOCKETID      = (1 << 1),
+       PFA_VALID_BANKID        = (1 << 2),
+       PFA_VALID_PA            = (1 << 3),
+
+       /* DIMM valid bits in valid */
+       /* use with DIMM_VALID_BITS/DIMM_SET_VALID for pfa->valid */
+       DIMM_VALID_FBD_CHAN      = (1 << 0),
+       DIMM_VALID_DDR_CHAN      = (1 << 1),
+       DIMM_VALID_DDR_DIMM      = (1 << 2),
+       DIMM_VALID_DDR_RANK      = (1 << 3),
+       DIMM_VALID_DIMM_BANK     = (1 << 4),
+       DIMM_VALID_DIMM_ROW      = (1 << 5),
+       DIMM_VALID_DIMM_COLUMN   = (1 << 6),
+       DIMM_VALID_ALL           = 0x7f,
+
+       PFA_DIMM_VALID_MASK      = DIMM_SET_VALID(DIMM_VALID_ALL, 0)
+                                | DIMM_SET_VALID(DIMM_VALID_ALL, 1),
+
+       /* Values for status field */
+       PFA_STATUS_SUCCESS      = 0,
+       PFA_STATUS_SOCKET_INVALID  = (1 << 1),
+       PFA_STATUS_MBOX_INVALID = (1 << 2),
+       PFA_STATUS_MA_INVALID   = (1 << 3),
+       PFA_STATUS_PA_INVALID   = (1 << 4),
+
+       /* Values for command field */
+       PFA_CMD_GET_MEM_CORR_ERR_PA = 0,
+       PFA_CMD_PA_TO_DIMM_ADDR     = 1,
+       PFA_CMD_DIMM_TO_PA          = 2,
+       PFA_CMD_GET_TOPOLOGY        = 3,
+
+       /* PCI device IDs and the base register */
+       ICH_PFA_CFG             = 0x8c, /* SCRATCH4 */
+       PCI_DEVICE_ID_BXB_ICH_LEGACY0 = 0x3422,
+};
+
+static struct pfa_table *pfa_table __read_mostly;
+static int memerr_max_conv_rate __read_mostly = 100;
+static int memerr_min_interval __read_mostly = 500;
+static int pfa_lost;   /* for diagnosis */
+
+enum {
+       RATE_LIMIT_PERIOD = USEC_PER_SEC, /* in us; period of rate limit */
+};
+
+module_param(memerr_max_conv_rate, int, 0644);
+MODULE_PARM_DESC(memerr_max_conv_rate,
+       "Maximum number of memory error conversions each second; 0 to disable");
+module_param(memerr_min_interval, int, 0644);
+MODULE_PARM_DESC(memerr_min_interval,
+       "Minimum time delta between two memory conversions; in us; default 500");
+
+static int notest;
+static int nocsum;
+module_param(notest, int, 0);
+module_param(nocsum, int, 0);
+
+static u64 encode_dimm(struct pfa_dimm *d, u8 valid)
+{
+       union {
+               struct aux_pfa_dimm d;
+               u64 v;
+       } p;
+
+       BUILD_BUG_ON(sizeof(struct aux_pfa_dimm) != sizeof(u64));
+       p.d.fbd_channel_id = d->fbd_channel_id;
+       p.d.ddr_channel_id = d->ddr_channel_id;
+       p.d.ddr_dimm_id = d->ddr_dimm_id;
+       p.d.ddr_rank_id = d->ddr_rank_id;
+       p.d.ddr_dimm_bank_id = d->ddr_dimm_bank_id;
+       p.d.ddr_dimm_row_id = d->ddr_dimm_row_id;
+       if (p.d.ddr_dimm_row_id != d->ddr_dimm_row_id) /* truncated? */
+               valid &= ~DIMM_VALID_DIMM_ROW;
+       p.d.ddr_dimm_column_id = d->ddr_dimm_column_id;
+       if (p.d.ddr_dimm_column_id != d->ddr_dimm_column_id)
+               valid &= ~DIMM_VALID_DIMM_COLUMN;
+       p.d.valid = valid;
+       pr_debug("PFA fbd_ch %u ddr_ch %u dimm %u rank %u bank %u valid %x\n",
+                d->fbd_channel_id,
+                d->ddr_channel_id,
+                d->ddr_dimm_id,
+                d->ddr_rank_id,
+                d->ddr_dimm_bank_id,
+                valid);
+       return p.v;
+}
+
+static u8 csum(u8 *table, u16 len)
+{
+       u8 sum = 0;
+       int i;
+       for (i = 0; i < len; i++)
+               sum += *table++;
+       return sum;
+}
+
+/*
+ * Execute a command through the mailbox interface.
+ */
+static int
+pfa_command(unsigned bank, unsigned socketid, unsigned command, unsigned valid)
+{
+       pfa_table->bank_id = bank;
+       pfa_table->socket_id = socketid;
+       pfa_table->valid = valid | PFA_VALID_SOCKETID;
+       pfa_table->command = command;
+
+       outb(pfa_table->db_value, pfa_table->db_port);
+
+       mb();   /* Reread fields after they got changed */
+
+       if (pfa_table->status != PFA_STATUS_SUCCESS) {
+               pr_debug("Memory PFA command %d failed: socket:%d bank:%d status:%x\n",
+                       command, socketid, bank, pfa_table->status);
+               return -pfa_table->status;
+       }
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Retrieve physical address and DIMMs.
+ */
+static int translate_memory_error(struct mce *m)
+{
+       struct pfa_table *pfa = pfa_table;
+       u64 status;
+       int ret;
+       u32 valid;
+       int cpu = smp_processor_id();
+
+       /* Make sure our structures match the specification */
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pfa_table, physical_addr) != 0x20);
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pfa_table, status) != 0x10);
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pfa_table, physical_addr) != 0x20);
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct pfa_table, dimm[1].ddr_dimm_column_id) !=
+                       0x3e);
+
+       /* Ask for PA/DIMMs of last error */
+       if (pfa_command(m->bank, m->socketid,
+                       PFA_CMD_GET_MEM_CORR_ERR_PA, PFA_VALID_BANKID) < 0)
+               return -1;
+
+       /*
+        * Recheck machine check bank. If the overflow bit was set
+        * there was a race. Don't use the information in this case.
+        */
+       rdmsrl(MSR_IA32_MCx_STATUS(m->bank), status);
+       if (status & MCI_STATUS_OVER) {
+               pr_debug("%d: overflow race on bank %d\n", cpu, m->bank);
+               return -1;
+       }
+
+       ret = -1;
+       valid = pfa->valid;
+       if (valid & PFA_VALID_PA) {
+               m->status |= MCI_STATUS_ADDRV;
+               m->addr = pfa_table->physical_addr;
+               pr_debug("%d: got physical address %llx valid %x\n",
+                       cpu, m->addr, valid);
+               ret = 0;
+       }
+
+       /* When DIMM information was supplied pass it out */
+       if (valid & PFA_DIMM_VALID_MASK) {
+               m->aux0 = encode_dimm(&pfa->dimm[0], DIMM_VALID_BITS(valid, 0));
+               m->aux1 = encode_dimm(&pfa->dimm[1], DIMM_VALID_BITS(valid, 1));
+               ret = 0;
+       }
+
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * Xeon 75xx specific mce poll method to retrieve the physical address
+ * and DIMM information.
+ */
+static void xeon75xx_mce_poll(struct mce *m)
+{
+       static DEFINE_SPINLOCK(convert_lock); /* Protect table and static */
+       static unsigned long cperm;
+       static ktime_t last, last_int;
+       unsigned long flags;
+       ktime_t now;
+       s64 delta;
+
+       /* Memory error? */
+       if (m->bank != MCE_BANK_MBOX0 && m->bank != MCE_BANK_MBOX1)
+               return;
+       if (m->status & MCI_STATUS_OVER)
+               return;
+       if (memerr_max_conv_rate == 0)
+               return;
+
+       spin_lock_irqsave(&convert_lock, flags);
+       /*
+        * Rate limit conversions. The conversion takes some time,
+        * but it's not good to use all the CPU time during a error
+        * flood.
+        * Enforce maximum number per second and minimum interval.
+        * The ktime call should use TSC on this machine and be fast.
+        */
+       now = ktime_get();
+       delta = ktime_us_delta(now, last);
+       if (delta >= RATE_LIMIT_PERIOD) {
+               cperm = 0;
+               last = now;
+       }
+       if (ktime_us_delta(now, last_int) >= memerr_min_interval &&
+          ++cperm <= memerr_max_conv_rate) {
+               if (translate_memory_error(m) < 0) {
+                       /* On error stop converting for the next second */
+                       cperm = memerr_max_conv_rate;
+                       pr_debug("PFA translation failed\n");
+               }
+       } else
+               pfa_lost++;
+       last_int = now;
+       spin_unlock_irqrestore(&convert_lock, flags);
+}
+
+static struct pci_device_id bxb_mce_pciids[] = {
+       { PCI_VDEVICE(INTEL, PCI_DEVICE_ID_BXB_ICH_LEGACY0) },
+       {}
+};
+
+static int __init xeon75xx_mce_init(void)
+{
+       u32 addr = 0;
+       struct pci_dev *dev;
+
+       if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL ||
+           boot_cpu_data.x86 != 6 ||
+           boot_cpu_data.x86_model != 0x2e)
+               return -ENODEV;
+
+       /*
+        * Get table address from register in IOH.
+        * This just looks up the device, because we don't want to "own" it.
+        */
+       dev = NULL;
+       while ((dev = pci_get_device(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_ANY_ID, dev))
+                       != NULL) {
+               if (!pci_match_id(bxb_mce_pciids, dev))
+                       continue;
+               pci_read_config_dword(dev, ICH_PFA_CFG, &addr);
+               if (addr)
+                       break;
+       }
+       pci_dev_put(dev);
+       if (!addr)
+               return -ENODEV;
+
+       if (!e820_all_mapped(addr, addr + PAGE_SIZE, E820_RESERVED)) {
+               pr_info("PFA table at %x not e820 reserved\n", addr);
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       pfa_table = (__force struct pfa_table *)ioremap_cache(addr, PAGE_SIZE);
+       if (!pfa_table) {
+               pr_err("Cannot map PFA table at %x\n", addr);
+               return -EIO;
+       }
+
+       if (memcmp(&pfa_table->sig, PFA_SIG, PFA_SIG_LEN) ||
+           pfa_table->len < sizeof(struct pfa_table) ||
+           /* assume newer versions are compatible */
+           pfa_table->revision < PFA_REVISION) {
+               pr_info("PFA table at %x invalid\n", addr);
+               goto error_unmap;
+       }
+
+       if (!nocsum && csum((u8 *)pfa_table,
+                               offsetof(struct pfa_table, command))) {
+               pr_info("PFA table at %x length %u has invalid checksum\n",
+                       addr, pfa_table->len);
+               goto error_unmap;
+       }
+
+       /* Not strictly needed today */
+       if (pfa_table->len > PAGE_SIZE) {
+               unsigned len = roundup(pfa_table->len, PAGE_SIZE);
+               iounmap(pfa_table);
+               pfa_table = (__force void *)ioremap_cache(addr, len);
+               if (!pfa_table) {
+                       pr_err("Cannot remap %u bytes PFA table at %x\n",
+                               len, addr);
+                       return -EIO;
+               }
+       }
+
+       if (!notest) {
+               int status = pfa_command(0, 0, PFA_CMD_GET_TOPOLOGY, 0);
+               if (status < 0) {
+                       pr_err("Test of PFA table failed: %x\n", -status);
+                       goto error_unmap;
+               }
+       }
+
+       pr_info("Found Xeon75xx PFA memory error translation table at %x\n",
+               addr);
+       mb();
+       cpu_specific_poll = xeon75xx_mce_poll;
+       return 0;
+
+error_unmap:
+       iounmap(pfa_table);
+       return -ENODEV;
+}
+
+MODULE_DEVICE_TABLE(pci, bxb_mce_pciids);
+MODULE_LICENSE("GPL v2");
+MODULE_AUTHOR("Andi Kleen");
+MODULE_DESCRIPTION("Intel Xeon 75xx specific DIMM error reporting");
+
+#ifdef CONFIG_MODULE
+static void __exit xeon75xx_mce_exit(void)
+{
+       cpu_specific_poll = NULL;
+       wmb();
+       /* Wait for all machine checks to finish before really unloading */
+       synchronize_rcu();
+       iounmap(pfa_table);
+}
+
+module_init(xeon75xx_mce_init);
+module_exit(xeon75xx_mce_exit);
+#else
+/* When built-in run as soon as the PCI subsystem is up */
+fs_initcall(xeon75xx_mce_init);
+#endif
index d916183..70d6ea0 100644 (file)
@@ -118,6 +118,9 @@ static struct notifier_block mce_dec_nb = {
        .priority      = -1,
 };
 
+void                           (*cpu_specific_poll)(struct mce *);
+EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_specific_poll);
+
 /* MCA banks polled by the period polling timer for corrected events */
 DEFINE_PER_CPU(mce_banks_t, mce_poll_banks) = {
        [0 ... BITS_TO_LONGS(MAX_NR_BANKS)-1] = ~0UL
@@ -379,6 +382,11 @@ static void mce_wrmsrl(u32 msr, u64 v)
        wrmsrl(msr, v);
 }
 
+static int under_injection(void)
+{
+       return __get_cpu_var(injectm).finished;
+}
+
 /*
  * Simple lockless ring to communicate PFNs from the exception handler with the
  * process context work function. This is vastly simplified because there's
@@ -582,6 +590,10 @@ void machine_check_poll(enum mcp_flags flags, mce_banks_t *b)
 
                if (!(flags & MCP_TIMESTAMP))
                        m.tsc = 0;
+
+               if (cpu_specific_poll && !under_injection() && !mce_dont_log_ce)
+                       cpu_specific_poll(&m);
+
                /*
                 * Don't get the IP here because it's unlikely to
                 * have anything to do with the actual error location.
index 0b5e2b5..2e286ae 100644 (file)
@@ -73,7 +73,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_any_mapped);
  * Note: this function only works correct if the e820 table is sorted and
  * not-overlapping, which is the case
  */
-int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
+int e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
 {
        int i;
 
@@ -100,6 +100,7 @@ int __init e820_all_mapped(u64 start, u64 end, unsigned type)
        }
        return 0;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(e820_all_mapped);
 
 /*
  * Add a memory region to the kernel e820 map.