net: macsec: remove the prepare flag from the MACsec offloading context
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "Memory failure: " fmt
38
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/dax.h>
46 #include <linux/ksm.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/pagemap.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/suspend.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/hugetlb.h>
57 #include <linux/memory_hotplug.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/memremap.h>
60 #include <linux/kfifo.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/page-isolation.h>
63 #include <linux/pagewalk.h>
64 #include <linux/shmem_fs.h>
65 #include "swap.h"
66 #include "internal.h"
67 #include "ras/ras_event.h"
68
69 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
70
71 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
72
73 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
74
75 static bool hw_memory_failure __read_mostly = false;
76
77 /*
78  * Return values:
79  *   1:   the page is dissolved (if needed) and taken off from buddy,
80  *   0:   the page is dissolved (if needed) and not taken off from buddy,
81  *   < 0: failed to dissolve.
82  */
83 static int __page_handle_poison(struct page *page)
84 {
85         int ret;
86
87         zone_pcp_disable(page_zone(page));
88         ret = dissolve_free_huge_page(page);
89         if (!ret)
90                 ret = take_page_off_buddy(page);
91         zone_pcp_enable(page_zone(page));
92
93         return ret;
94 }
95
96 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
97 {
98         if (hugepage_or_freepage) {
99                 /*
100                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
101                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
102                  */
103                 if (__page_handle_poison(page) <= 0)
104                         /*
105                          * We could fail to take off the target page from buddy
106                          * for example due to racy page allocation, but that's
107                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
108                          * and if someone really want to use it, they should
109                          * take it.
110                          */
111                         return false;
112         }
113
114         SetPageHWPoison(page);
115         if (release)
116                 put_page(page);
117         page_ref_inc(page);
118         num_poisoned_pages_inc();
119
120         return true;
121 }
122
123 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
124
125 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
126 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
127 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
128 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
129 u64 hwpoison_filter_flags_value;
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
134 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
135
136 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
137 {
138         struct address_space *mapping;
139         dev_t dev;
140
141         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
143                 return 0;
144
145         mapping = page_mapping(p);
146         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
147                 return -EINVAL;
148
149         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
150         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
151             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
152                 return -EINVAL;
153         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
154             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
155                 return -EINVAL;
156
157         return 0;
158 }
159
160 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
161 {
162         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
163                 return 0;
164
165         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
166                                     hwpoison_filter_flags_value)
167                 return 0;
168         else
169                 return -EINVAL;
170 }
171
172 /*
173  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
174  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
175  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
176  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
177  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
178  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
179  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
180  * a freed page.
181  */
182 #ifdef CONFIG_MEMCG
183 u64 hwpoison_filter_memcg;
184 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
185 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
186 {
187         if (!hwpoison_filter_memcg)
188                 return 0;
189
190         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
191                 return -EINVAL;
192
193         return 0;
194 }
195 #else
196 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
197 #endif
198
199 int hwpoison_filter(struct page *p)
200 {
201         if (!hwpoison_filter_enable)
202                 return 0;
203
204         if (hwpoison_filter_dev(p))
205                 return -EINVAL;
206
207         if (hwpoison_filter_flags(p))
208                 return -EINVAL;
209
210         if (hwpoison_filter_task(p))
211                 return -EINVAL;
212
213         return 0;
214 }
215 #else
216 int hwpoison_filter(struct page *p)
217 {
218         return 0;
219 }
220 #endif
221
222 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
223
224 /*
225  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
226  * the page.
227  *
228  * General strategy:
229  * Find all processes having the page mapped and kill them.
230  * But we keep a page reference around so that the page is not
231  * actually freed yet.
232  * Then stash the page away
233  *
234  * There's no convenient way to get back to mapped processes
235  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
236  * running processes.
237  *
238  * Remember that machine checks are not common (or rather
239  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
240  * be a performance issue.
241  *
242  * Also there are some races possible while we get from the
243  * error detection to actually handle it.
244  */
245
246 struct to_kill {
247         struct list_head nd;
248         struct task_struct *tsk;
249         unsigned long addr;
250         short size_shift;
251 };
252
253 /*
254  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
255  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
256  * ``action required'' if error happened in current execution context
257  */
258 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
259 {
260         struct task_struct *t = tk->tsk;
261         short addr_lsb = tk->size_shift;
262         int ret = 0;
263
264         pr_err("%#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
265                         pfn, t->comm, t->pid);
266
267         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
268                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
269                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
270         else
271                 /*
272                  * Signal other processes sharing the page if they have
273                  * PF_MCE_EARLY set.
274                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
275                  * can be temporarily blocked.
276                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
277                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
278                  */
279                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
280                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
281         if (ret < 0)
282                 pr_info("Error sending signal to %s:%d: %d\n",
283                         t->comm, t->pid, ret);
284         return ret;
285 }
286
287 /*
288  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
289  * lru_add_drain_all.
290  */
291 void shake_page(struct page *p)
292 {
293         if (PageHuge(p))
294                 return;
295
296         if (!PageSlab(p)) {
297                 lru_add_drain_all();
298                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
299                         return;
300         }
301
302         /*
303          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
304          * shrinker will be available.
305          */
306 }
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
308
309 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct vm_area_struct *vma,
310                 unsigned long address)
311 {
312         unsigned long ret = 0;
313         pgd_t *pgd;
314         p4d_t *p4d;
315         pud_t *pud;
316         pmd_t *pmd;
317         pte_t *pte;
318
319         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
320         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
321         if (!pgd_present(*pgd))
322                 return 0;
323         p4d = p4d_offset(pgd, address);
324         if (!p4d_present(*p4d))
325                 return 0;
326         pud = pud_offset(p4d, address);
327         if (!pud_present(*pud))
328                 return 0;
329         if (pud_devmap(*pud))
330                 return PUD_SHIFT;
331         pmd = pmd_offset(pud, address);
332         if (!pmd_present(*pmd))
333                 return 0;
334         if (pmd_devmap(*pmd))
335                 return PMD_SHIFT;
336         pte = pte_offset_map(pmd, address);
337         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
338                 ret = PAGE_SHIFT;
339         pte_unmap(pte);
340         return ret;
341 }
342
343 /*
344  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
345  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
346  */
347
348 /*
349  * Schedule a process for later kill.
350  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
351  *
352  * Notice: @fsdax_pgoff is used only when @p is a fsdax page.
353  *   In other cases, such as anonymous and file-backend page, the address to be
354  *   killed can be caculated by @p itself.
355  */
356 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
357                         pgoff_t fsdax_pgoff, struct vm_area_struct *vma,
358                         struct list_head *to_kill)
359 {
360         struct to_kill *tk;
361
362         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
363         if (!tk) {
364                 pr_err("Out of memory while machine check handling\n");
365                 return;
366         }
367
368         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
369         if (is_zone_device_page(p)) {
370                 /*
371                  * Since page->mapping is not used for fsdax, we need
372                  * calculate the address based on the vma.
373                  */
374                 if (p->pgmap->type == MEMORY_DEVICE_FS_DAX)
375                         tk->addr = vma_pgoff_address(fsdax_pgoff, 1, vma);
376                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(vma, tk->addr);
377         } else
378                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
379
380         /*
381          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
382          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
383          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
384          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
385          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
386          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
387          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
388          * has a mapping for the page.
389          */
390         if (tk->addr == -EFAULT) {
391                 pr_info("Unable to find user space address %lx in %s\n",
392                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
393         } else if (tk->size_shift == 0) {
394                 kfree(tk);
395                 return;
396         }
397
398         get_task_struct(tsk);
399         tk->tsk = tsk;
400         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
401 }
402
403 /*
404  * Kill the processes that have been collected earlier.
405  *
406  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
407  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
408  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
409  * wrong earlier.
410  */
411 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
412                 unsigned long pfn, int flags)
413 {
414         struct to_kill *tk, *next;
415
416         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
417                 if (forcekill) {
418                         /*
419                          * In case something went wrong with munmapping
420                          * make sure the process doesn't catch the
421                          * signal and then access the memory. Just kill it.
422                          */
423                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
424                                 pr_err("%#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
425                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
426                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
427                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
428                         }
429
430                         /*
431                          * In theory the process could have mapped
432                          * something else on the address in-between. We could
433                          * check for that, but we need to tell the
434                          * process anyways.
435                          */
436                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
437                                 pr_err("%#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
438                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
439                 }
440                 put_task_struct(tk->tsk);
441                 kfree(tk);
442         }
443 }
444
445 /*
446  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
447  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
448  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
449  *
450  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
451  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
452  */
453 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
454 {
455         struct task_struct *t;
456
457         for_each_thread(tsk, t) {
458                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
459                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
460                                 return t;
461                 } else {
462                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
463                                 return t;
464                 }
465         }
466         return NULL;
467 }
468
469 /*
470  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
471  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
472  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
473  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
474  *
475  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
476  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
477  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
478  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
479  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
480  */
481 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
482                                            int force_early)
483 {
484         if (!tsk->mm)
485                 return NULL;
486         /*
487          * Comparing ->mm here because current task might represent
488          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
489          */
490         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
491                 return current;
492
493         return find_early_kill_thread(tsk);
494 }
495
496 /*
497  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
498  */
499 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
500                                 int force_early)
501 {
502         struct folio *folio = page_folio(page);
503         struct vm_area_struct *vma;
504         struct task_struct *tsk;
505         struct anon_vma *av;
506         pgoff_t pgoff;
507
508         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
509         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
510                 return;
511
512         pgoff = page_to_pgoff(page);
513         read_lock(&tasklist_lock);
514         for_each_process (tsk) {
515                 struct anon_vma_chain *vmac;
516                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
517
518                 if (!t)
519                         continue;
520                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
521                                                pgoff, pgoff) {
522                         vma = vmac->vma;
523                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
524                                 continue;
525                         if (vma->vm_mm == t->mm)
526                                 add_to_kill(t, page, 0, vma, to_kill);
527                 }
528         }
529         read_unlock(&tasklist_lock);
530         page_unlock_anon_vma_read(av);
531 }
532
533 /*
534  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
535  */
536 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
537                                 int force_early)
538 {
539         struct vm_area_struct *vma;
540         struct task_struct *tsk;
541         struct address_space *mapping = page->mapping;
542         pgoff_t pgoff;
543
544         i_mmap_lock_read(mapping);
545         read_lock(&tasklist_lock);
546         pgoff = page_to_pgoff(page);
547         for_each_process(tsk) {
548                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
549
550                 if (!t)
551                         continue;
552                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
553                                       pgoff) {
554                         /*
555                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
556                          * the page but the corrupted page is not necessarily
557                          * mapped it in its pte.
558                          * Assume applications who requested early kill want
559                          * to be informed of all such data corruptions.
560                          */
561                         if (vma->vm_mm == t->mm)
562                                 add_to_kill(t, page, 0, vma, to_kill);
563                 }
564         }
565         read_unlock(&tasklist_lock);
566         i_mmap_unlock_read(mapping);
567 }
568
569 #ifdef CONFIG_FS_DAX
570 /*
571  * Collect processes when the error hit a fsdax page.
572  */
573 static void collect_procs_fsdax(struct page *page,
574                 struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff,
575                 struct list_head *to_kill)
576 {
577         struct vm_area_struct *vma;
578         struct task_struct *tsk;
579
580         i_mmap_lock_read(mapping);
581         read_lock(&tasklist_lock);
582         for_each_process(tsk) {
583                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, true);
584
585                 if (!t)
586                         continue;
587                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
588                         if (vma->vm_mm == t->mm)
589                                 add_to_kill(t, page, pgoff, vma, to_kill);
590                 }
591         }
592         read_unlock(&tasklist_lock);
593         i_mmap_unlock_read(mapping);
594 }
595 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
596
597 /*
598  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
599  */
600 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
601                                 int force_early)
602 {
603         if (!page->mapping)
604                 return;
605
606         if (PageAnon(page))
607                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
608         else
609                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
610 }
611
612 struct hwp_walk {
613         struct to_kill tk;
614         unsigned long pfn;
615         int flags;
616 };
617
618 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
619 {
620         tk->addr = addr;
621         tk->size_shift = shift;
622 }
623
624 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
625                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
626 {
627         unsigned long pfn = 0;
628
629         if (pte_present(pte)) {
630                 pfn = pte_pfn(pte);
631         } else {
632                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
633
634                 if (is_hwpoison_entry(swp))
635                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
636         }
637
638         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
639                 return 0;
640
641         set_to_kill(tk, addr, shift);
642         return 1;
643 }
644
645 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
646 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
647                                       struct hwp_walk *hwp)
648 {
649         pmd_t pmd = *pmdp;
650         unsigned long pfn;
651         unsigned long hwpoison_vaddr;
652
653         if (!pmd_present(pmd))
654                 return 0;
655         pfn = pmd_pfn(pmd);
656         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
657                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
658                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
659                 return 1;
660         }
661         return 0;
662 }
663 #else
664 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
665                                       struct hwp_walk *hwp)
666 {
667         return 0;
668 }
669 #endif
670
671 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
672                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
673 {
674         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
675         int ret = 0;
676         pte_t *ptep, *mapped_pte;
677         spinlock_t *ptl;
678
679         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
680         if (ptl) {
681                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
682                 spin_unlock(ptl);
683                 goto out;
684         }
685
686         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
687                 goto out;
688
689         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
690                                                 addr, &ptl);
691         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
692                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
693                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
694                 if (ret == 1)
695                         break;
696         }
697         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
698 out:
699         cond_resched();
700         return ret;
701 }
702
703 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
704 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
705                             unsigned long addr, unsigned long end,
706                             struct mm_walk *walk)
707 {
708         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
709         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
710         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
711
712         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
713                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
714 }
715 #else
716 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
717 #endif
718
719 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
720         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
721         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
722 };
723
724 /*
725  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
726  *
727  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
728  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
729  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
730  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
731  *
732  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
733  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
734  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
735  * process has multiple entries mapping the error page.
736  */
737 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
738                                   int flags)
739 {
740         int ret;
741         struct hwp_walk priv = {
742                 .pfn = pfn,
743         };
744         priv.tk.tsk = p;
745
746         mmap_read_lock(p->mm);
747         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
748                               (void *)&priv);
749         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
750                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
751         else
752                 ret = 0;
753         mmap_read_unlock(p->mm);
754         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
755 }
756
757 static const char *action_name[] = {
758         [MF_IGNORED] = "Ignored",
759         [MF_FAILED] = "Failed",
760         [MF_DELAYED] = "Delayed",
761         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
762 };
763
764 static const char * const action_page_types[] = {
765         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
766         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
767         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
768         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
769         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
770         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
771         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
772         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
773         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
774         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
775         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
776         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
777         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
778         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
779         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
780         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
781         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
782         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
783         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
784         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
785 };
786
787 /*
788  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
789  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
790  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
791  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
792  */
793 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
794 {
795         if (!isolate_lru_page(p)) {
796                 /*
797                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
798                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
799                  */
800                 ClearPageActive(p);
801                 ClearPageUnevictable(p);
802
803                 /*
804                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
805                  * to uncharge it manually from its memcg.
806                  */
807                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
808
809                 /*
810                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
811                  */
812                 put_page(p);
813                 return 0;
814         }
815         return -EIO;
816 }
817
818 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
819                                 struct address_space *mapping)
820 {
821         int ret = MF_FAILED;
822
823         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
824                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
825
826                 if (err != 0) {
827                         pr_info("%#lx: Failed to punch page: %d\n", pfn, err);
828                 } else if (page_has_private(p) &&
829                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
830                         pr_info("%#lx: failed to release buffers\n", pfn);
831                 } else {
832                         ret = MF_RECOVERED;
833                 }
834         } else {
835                 /*
836                  * If the file system doesn't support it just invalidate
837                  * This fails on dirty or anything with private pages
838                  */
839                 if (invalidate_inode_page(p))
840                         ret = MF_RECOVERED;
841                 else
842                         pr_info("%#lx: Failed to invalidate\n", pfn);
843         }
844
845         return ret;
846 }
847
848 struct page_state {
849         unsigned long mask;
850         unsigned long res;
851         enum mf_action_page_type type;
852
853         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
854         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
855 };
856
857 /*
858  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
859  * false.
860  *
861  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
862  */
863 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
864                                bool extra_pins)
865 {
866         int count = page_count(p) - 1;
867
868         if (extra_pins)
869                 count -= 1;
870
871         if (count > 0) {
872                 pr_err("%#lx: %s still referenced by %d users\n",
873                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
874                 return true;
875         }
876
877         return false;
878 }
879
880 /*
881  * Error hit kernel page.
882  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
883  * could be more sophisticated.
884  */
885 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
886 {
887         unlock_page(p);
888         return MF_IGNORED;
889 }
890
891 /*
892  * Page in unknown state. Do nothing.
893  */
894 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
895 {
896         pr_err("%#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
897         unlock_page(p);
898         return MF_FAILED;
899 }
900
901 /*
902  * Clean (or cleaned) page cache page.
903  */
904 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
905 {
906         int ret;
907         struct address_space *mapping;
908         bool extra_pins;
909
910         delete_from_lru_cache(p);
911
912         /*
913          * For anonymous pages we're done the only reference left
914          * should be the one m_f() holds.
915          */
916         if (PageAnon(p)) {
917                 ret = MF_RECOVERED;
918                 goto out;
919         }
920
921         /*
922          * Now truncate the page in the page cache. This is really
923          * more like a "temporary hole punch"
924          * Don't do this for block devices when someone else
925          * has a reference, because it could be file system metadata
926          * and that's not safe to truncate.
927          */
928         mapping = page_mapping(p);
929         if (!mapping) {
930                 /*
931                  * Page has been teared down in the meanwhile
932                  */
933                 ret = MF_FAILED;
934                 goto out;
935         }
936
937         /*
938          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
939          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
940          */
941         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
942
943         /*
944          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
945          *
946          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
947          */
948         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
949         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
950                 ret = MF_FAILED;
951
952 out:
953         unlock_page(p);
954
955         return ret;
956 }
957
958 /*
959  * Dirty pagecache page
960  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
961  * propagated.
962  */
963 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
964 {
965         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
966
967         SetPageError(p);
968         /* TBD: print more information about the file. */
969         if (mapping) {
970                 /*
971                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
972                  * who check the mapping.
973                  * This way the application knows that something went
974                  * wrong with its dirty file data.
975                  *
976                  * There's one open issue:
977                  *
978                  * The EIO will be only reported on the next IO
979                  * operation and then cleared through the IO map.
980                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
981                  * first through the AS_EIO flag in the address space
982                  * and then through the PageError flag in the page.
983                  * Since we drop pages on memory failure handling the
984                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
985                  *
986                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
987                  * the first operation that returns an error, while
988                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
989                  * when the page is reread or dropped.  If an
990                  * application assumes it will always get error on
991                  * fsync, but does other operations on the fd before
992                  * and the page is dropped between then the error
993                  * will not be properly reported.
994                  *
995                  * This can already happen even without hwpoisoned
996                  * pages: first on metadata IO errors (which only
997                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
998                  * at the wrong time.
999                  *
1000                  * So right now we assume that the application DTRT on
1001                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
1002                  * of the kernel.
1003                  */
1004                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1005         }
1006
1007         return me_pagecache_clean(ps, p);
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Clean and dirty swap cache.
1012  *
1013  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
1014  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
1015  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
1016  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
1017  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
1018  * and then
1019  *      - clear dirty bit to prevent IO
1020  *      - remove from LRU
1021  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
1022  *        a later page fault, we know the application is accessing
1023  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
1024  *        interception code in do_swap_page to catch it).
1025  *
1026  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
1027  * bring in the known good data from disk.
1028  */
1029 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1030 {
1031         int ret;
1032         bool extra_pins = false;
1033
1034         ClearPageDirty(p);
1035         /* Trigger EIO in shmem: */
1036         ClearPageUptodate(p);
1037
1038         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1039         unlock_page(p);
1040
1041         if (ret == MF_DELAYED)
1042                 extra_pins = true;
1043
1044         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1045                 ret = MF_FAILED;
1046
1047         return ret;
1048 }
1049
1050 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1051 {
1052         struct folio *folio = page_folio(p);
1053         int ret;
1054
1055         delete_from_swap_cache(folio);
1056
1057         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1058         folio_unlock(folio);
1059
1060         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1061                 ret = MF_FAILED;
1062
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Huge pages. Needs work.
1068  * Issues:
1069  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1070  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1071  */
1072 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1073 {
1074         int res;
1075         struct page *hpage = compound_head(p);
1076         struct address_space *mapping;
1077
1078         if (!PageHuge(hpage))
1079                 return MF_DELAYED;
1080
1081         mapping = page_mapping(hpage);
1082         if (mapping) {
1083                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1084                 unlock_page(hpage);
1085         } else {
1086                 unlock_page(hpage);
1087                 /*
1088                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1089                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1090                  * subpages.
1091                  */
1092                 put_page(hpage);
1093                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1094                         page_ref_inc(p);
1095                         res = MF_RECOVERED;
1096                 } else {
1097                         res = MF_FAILED;
1098                 }
1099         }
1100
1101         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1102                 res = MF_FAILED;
1103
1104         return res;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Various page states we can handle.
1109  *
1110  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1111  * The table matches them in order and calls the right handler.
1112  *
1113  * This is quite tricky because we can access page at any time
1114  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1115  *
1116  * This is not complete. More states could be added.
1117  * For any missing state don't attempt recovery.
1118  */
1119
1120 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1121 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1122 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1123 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1124 #define lru             (1UL << PG_lru)
1125 #define head            (1UL << PG_head)
1126 #define slab            (1UL << PG_slab)
1127 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1128
1129 static struct page_state error_states[] = {
1130         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1131         /*
1132          * free pages are specially detected outside this table:
1133          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1134          */
1135
1136         /*
1137          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1138          * currently unused objects without touching them. But just
1139          * treat it as standard kernel for now.
1140          */
1141         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1142
1143         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1144
1145         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1146         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1147
1148         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1149         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1150
1151         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1152         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1153
1154         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1155         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1156
1157         /*
1158          * Catchall entry: must be at end.
1159          */
1160         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1161 };
1162
1163 #undef dirty
1164 #undef sc
1165 #undef unevict
1166 #undef mlock
1167 #undef lru
1168 #undef head
1169 #undef slab
1170 #undef reserved
1171
1172 /*
1173  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1174  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1175  */
1176 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1177                           enum mf_result result)
1178 {
1179         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1180
1181         num_poisoned_pages_inc();
1182         pr_err("%#lx: recovery action for %s: %s\n",
1183                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1184 }
1185
1186 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1187                         unsigned long pfn)
1188 {
1189         int result;
1190
1191         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1192         result = ps->action(ps, p);
1193
1194         action_result(pfn, ps->type, result);
1195
1196         /* Could do more checks here if page looks ok */
1197         /*
1198          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1199          */
1200
1201         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1202 }
1203
1204 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1205 {
1206         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1207 }
1208
1209 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1210 {
1211         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1212 }
1213
1214 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1215 {
1216         if (PageHWPoison(page))
1217                 set_page_private(page, 0);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1222  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1223  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1224  * to be called only in the context where we never have such pages.
1225  */
1226 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1227 {
1228         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1229         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1230                 return true;
1231
1232         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1233 }
1234
1235 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1236 {
1237         struct page *head = compound_head(page);
1238         int ret = 0;
1239         bool hugetlb = false;
1240
1241         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1242         if (hugetlb)
1243                 return ret;
1244
1245         /*
1246          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1247          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1248          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1249          */
1250         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1251                 return -EBUSY;
1252
1253         if (get_page_unless_zero(head)) {
1254                 if (head == compound_head(page))
1255                         return 1;
1256
1257                 pr_info("%#lx cannot catch tail\n", page_to_pfn(page));
1258                 put_page(head);
1259         }
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1265 {
1266         int ret = 0, pass = 0;
1267         bool count_increased = false;
1268
1269         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1270                 count_increased = true;
1271
1272 try_again:
1273         if (!count_increased) {
1274                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1275                 if (!ret) {
1276                         if (page_count(p)) {
1277                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1278                                 if (pass++ < 3)
1279                                         goto try_again;
1280                                 ret = -EBUSY;
1281                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1282                                 /* We raced with put_page, retry. */
1283                                 if (pass++ < 3)
1284                                         goto try_again;
1285                                 ret = -EIO;
1286                         }
1287                         goto out;
1288                 } else if (ret == -EBUSY) {
1289                         /*
1290                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1291                          * page, retry.
1292                          */
1293                         if (pass++ < 3) {
1294                                 shake_page(p);
1295                                 goto try_again;
1296                         }
1297                         ret = -EIO;
1298                         goto out;
1299                 }
1300         }
1301
1302         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1303                 ret = 1;
1304         } else {
1305                 /*
1306                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1307                  * it into something we can handle.
1308                  */
1309                 if (pass++ < 3) {
1310                         put_page(p);
1311                         shake_page(p);
1312                         count_increased = false;
1313                         goto try_again;
1314                 }
1315                 put_page(p);
1316                 ret = -EIO;
1317         }
1318 out:
1319         if (ret == -EIO)
1320                 pr_err("%#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1321
1322         return ret;
1323 }
1324
1325 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1326 {
1327         struct page *head = compound_head(page);
1328         int ret = 0;
1329         bool hugetlb = false;
1330
1331         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1332         if (hugetlb)
1333                 return ret;
1334
1335         /*
1336          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1337          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1338          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1339          */
1340         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1341                 return -EHWPOISON;
1342
1343         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1344 }
1345
1346 /**
1347  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1348  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1349  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1350  *
1351  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1352  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1353  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1354  * such as LRU page and hugetlb page).
1355  *
1356  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1357  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1358  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1359  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1360  * and has some retry logic in get_any_page().
1361  *
1362  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1363  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1364  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1365  *
1366  * Return: 0 on failure,
1367  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1368  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1369  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1370  *         operations like allocation and free,
1371  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1372  */
1373 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1374 {
1375         int ret;
1376
1377         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1378         if (flags & MF_UNPOISON)
1379                 ret = __get_unpoison_page(p);
1380         else
1381                 ret = get_any_page(p, flags);
1382         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1383
1384         return ret;
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1389  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1390  */
1391 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1392                                   int flags, struct page *hpage)
1393 {
1394         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1395         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1396         struct address_space *mapping;
1397         LIST_HEAD(tokill);
1398         bool unmap_success;
1399         int kill = 1, forcekill;
1400         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1401
1402         /*
1403          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1404          * other types of pages.
1405          */
1406         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1407                 return true;
1408         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1409                 return true;
1410
1411         /*
1412          * This check implies we don't kill processes if their pages
1413          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1414          */
1415         if (!page_mapped(hpage))
1416                 return true;
1417
1418         if (PageKsm(p)) {
1419                 pr_err("%#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1420                 return false;
1421         }
1422
1423         if (PageSwapCache(p)) {
1424                 pr_err("%#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
1425                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1426         }
1427
1428         /*
1429          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1430          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1431          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1432          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1433          */
1434         mapping = page_mapping(hpage);
1435         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1436             mapping_can_writeback(mapping)) {
1437                 if (page_mkclean(hpage)) {
1438                         SetPageDirty(hpage);
1439                 } else {
1440                         kill = 0;
1441                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1442                         pr_info("%#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1443                                 pfn);
1444                 }
1445         }
1446
1447         /*
1448          * First collect all the processes that have the page
1449          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1450          * because ttu takes the rmap data structures down.
1451          *
1452          * Error handling: We ignore errors here because
1453          * there's nothing that can be done.
1454          */
1455         if (kill)
1456                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1457
1458         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1459                 /*
1460                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1461                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1462                  * this, take semaphore in write mode here and set
1463                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1464                  * at this higher level.
1465                  */
1466                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1467                 if (mapping) {
1468                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1469                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1470                 } else
1471                         pr_info("%#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1472         } else {
1473                 try_to_unmap(folio, ttu);
1474         }
1475
1476         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1477         if (!unmap_success)
1478                 pr_err("%#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1479                        pfn, page_mapcount(hpage));
1480
1481         /*
1482          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1483          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1484          */
1485         if (mlocked)
1486                 shake_page(hpage);
1487
1488         /*
1489          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1490          * struct page and all unmaps done we can decide if
1491          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1492          * was dirty or the process is not restartable,
1493          * otherwise the tokill list is merely
1494          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1495          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1496          * any accesses to the poisoned memory.
1497          */
1498         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1499         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1500
1501         return unmap_success;
1502 }
1503
1504 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1505                                 unsigned long page_flags)
1506 {
1507         struct page_state *ps;
1508
1509         /*
1510          * The first check uses the current page flags which may not have any
1511          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1512          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1513          */
1514         for (ps = error_states;; ps++)
1515                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1516                         break;
1517
1518         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1519
1520         if (!ps->mask)
1521                 for (ps = error_states;; ps++)
1522                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1523                                 break;
1524         return page_action(ps, p, pfn);
1525 }
1526
1527 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1528 {
1529         lock_page(page);
1530         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1531                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1532
1533                 unlock_page(page);
1534                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1535                 put_page(page);
1536                 return -EBUSY;
1537         }
1538         unlock_page(page);
1539
1540         return 0;
1541 }
1542
1543 static void unmap_and_kill(struct list_head *to_kill, unsigned long pfn,
1544                 struct address_space *mapping, pgoff_t index, int flags)
1545 {
1546         struct to_kill *tk;
1547         unsigned long size = 0;
1548
1549         list_for_each_entry(tk, to_kill, nd)
1550                 if (tk->size_shift)
1551                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1552
1553         if (size) {
1554                 /*
1555                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up device-dax
1556                  * mappings which are constant size. The actual size of the
1557                  * mapping being torn down is communicated in siginfo, see
1558                  * kill_proc()
1559                  */
1560                 loff_t start = (index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1561
1562                 unmap_mapping_range(mapping, start, size, 0);
1563         }
1564
1565         kill_procs(to_kill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1566 }
1567
1568 static int mf_generic_kill_procs(unsigned long long pfn, int flags,
1569                 struct dev_pagemap *pgmap)
1570 {
1571         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1572         LIST_HEAD(to_kill);
1573         dax_entry_t cookie;
1574         int rc = 0;
1575
1576         /*
1577          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1578          * may be compound pages.
1579          */
1580         page = compound_head(page);
1581
1582         /*
1583          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1584          * the address_space, typically this would be handled by
1585          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1586          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1587          * poison signaling is complete.
1588          */
1589         cookie = dax_lock_page(page);
1590         if (!cookie)
1591                 return -EBUSY;
1592
1593         if (hwpoison_filter(page)) {
1594                 rc = -EOPNOTSUPP;
1595                 goto unlock;
1596         }
1597
1598         switch (pgmap->type) {
1599         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
1600         case MEMORY_DEVICE_COHERENT:
1601                 /*
1602                  * TODO: Handle device pages which may need coordination
1603                  * with device-side memory.
1604                  */
1605                 rc = -ENXIO;
1606                 goto unlock;
1607         default:
1608                 break;
1609         }
1610
1611         /*
1612          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1613          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1614          */
1615         SetPageHWPoison(page);
1616
1617         /*
1618          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1619          * different physical page at a given virtual address, so all
1620          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1621          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1622          */
1623         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1624         collect_procs(page, &to_kill, true);
1625
1626         unmap_and_kill(&to_kill, pfn, page->mapping, page->index, flags);
1627 unlock:
1628         dax_unlock_page(page, cookie);
1629         return rc;
1630 }
1631
1632 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1633 /**
1634  * mf_dax_kill_procs - Collect and kill processes who are using this file range
1635  * @mapping:    address_space of the file in use
1636  * @index:      start pgoff of the range within the file
1637  * @count:      length of the range, in unit of PAGE_SIZE
1638  * @mf_flags:   memory failure flags
1639  */
1640 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1641                 unsigned long count, int mf_flags)
1642 {
1643         LIST_HEAD(to_kill);
1644         dax_entry_t cookie;
1645         struct page *page;
1646         size_t end = index + count;
1647
1648         mf_flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1649
1650         for (; index < end; index++) {
1651                 page = NULL;
1652                 cookie = dax_lock_mapping_entry(mapping, index, &page);
1653                 if (!cookie)
1654                         return -EBUSY;
1655                 if (!page)
1656                         goto unlock;
1657
1658                 SetPageHWPoison(page);
1659
1660                 collect_procs_fsdax(page, mapping, index, &to_kill);
1661                 unmap_and_kill(&to_kill, page_to_pfn(page), mapping,
1662                                 index, mf_flags);
1663 unlock:
1664                 dax_unlock_mapping_entry(mapping, index, cookie);
1665         }
1666         return 0;
1667 }
1668 EXPORT_SYMBOL_GPL(mf_dax_kill_procs);
1669 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
1670
1671 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1672 /*
1673  * Struct raw_hwp_page represents information about "raw error page",
1674  * constructing singly linked list originated from ->private field of
1675  * SUBPAGE_INDEX_HWPOISON-th tail page.
1676  */
1677 struct raw_hwp_page {
1678         struct llist_node node;
1679         struct page *page;
1680 };
1681
1682 static inline struct llist_head *raw_hwp_list_head(struct page *hpage)
1683 {
1684         return (struct llist_head *)&page_private(hpage + SUBPAGE_INDEX_HWPOISON);
1685 }
1686
1687 static unsigned long __free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1688 {
1689         struct llist_head *head;
1690         struct llist_node *t, *tnode;
1691         unsigned long count = 0;
1692
1693         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1694         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1695                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1696
1697                 if (move_flag)
1698                         SetPageHWPoison(p->page);
1699                 kfree(p);
1700                 count++;
1701         }
1702         llist_del_all(head);
1703         return count;
1704 }
1705
1706 static int hugetlb_set_page_hwpoison(struct page *hpage, struct page *page)
1707 {
1708         struct llist_head *head;
1709         struct raw_hwp_page *raw_hwp;
1710         struct llist_node *t, *tnode;
1711         int ret = TestSetPageHWPoison(hpage) ? -EHWPOISON : 0;
1712
1713         /*
1714          * Once the hwpoison hugepage has lost reliable raw error info,
1715          * there is little meaning to keep additional error info precisely,
1716          * so skip to add additional raw error info.
1717          */
1718         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1719                 return -EHWPOISON;
1720         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1721         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1722                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1723
1724                 if (p->page == page)
1725                         return -EHWPOISON;
1726         }
1727
1728         raw_hwp = kmalloc(sizeof(struct raw_hwp_page), GFP_ATOMIC);
1729         if (raw_hwp) {
1730                 raw_hwp->page = page;
1731                 llist_add(&raw_hwp->node, head);
1732                 /* the first error event will be counted in action_result(). */
1733                 if (ret)
1734                         num_poisoned_pages_inc();
1735         } else {
1736                 /*
1737                  * Failed to save raw error info.  We no longer trace all
1738                  * hwpoisoned subpages, and we need refuse to free/dissolve
1739                  * this hwpoisoned hugepage.
1740                  */
1741                 SetHPageRawHwpUnreliable(hpage);
1742                 /*
1743                  * Once HPageRawHwpUnreliable is set, raw_hwp_page is not
1744                  * used any more, so free it.
1745                  */
1746                 __free_raw_hwp_pages(hpage, false);
1747         }
1748         return ret;
1749 }
1750
1751 static unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1752 {
1753         /*
1754          * HPageVmemmapOptimized hugepages can't be freed because struct
1755          * pages for tail pages are required but they don't exist.
1756          */
1757         if (move_flag && HPageVmemmapOptimized(hpage))
1758                 return 0;
1759
1760         /*
1761          * HPageRawHwpUnreliable hugepages shouldn't be unpoisoned by
1762          * definition.
1763          */
1764         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1765                 return 0;
1766
1767         return __free_raw_hwp_pages(hpage, move_flag);
1768 }
1769
1770 void hugetlb_clear_page_hwpoison(struct page *hpage)
1771 {
1772         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1773                 return;
1774         ClearPageHWPoison(hpage);
1775         free_raw_hwp_pages(hpage, true);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1780  *
1781  * Return values:
1782  *   0             - free hugepage
1783  *   1             - in-use hugepage
1784  *   2             - not a hugepage
1785  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1786  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1787  */
1788 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1789 {
1790         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1791         struct page *head = compound_head(page);
1792         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1793         bool count_increased = false;
1794
1795         if (!PageHeadHuge(head))
1796                 goto out;
1797
1798         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1799                 ret = 1;
1800                 count_increased = true;
1801         } else if (HPageFreed(head)) {
1802                 ret = 0;
1803         } else if (HPageMigratable(head)) {
1804                 ret = get_page_unless_zero(head);
1805                 if (ret)
1806                         count_increased = true;
1807         } else {
1808                 ret = -EBUSY;
1809                 if (!(flags & MF_NO_RETRY))
1810                         goto out;
1811         }
1812
1813         if (hugetlb_set_page_hwpoison(head, page)) {
1814                 ret = -EHWPOISON;
1815                 goto out;
1816         }
1817
1818         return ret;
1819 out:
1820         if (count_increased)
1821                 put_page(head);
1822         return ret;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1827  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1828  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1829  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1830  */
1831 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1832 {
1833         int res;
1834         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1835         struct page *head;
1836         unsigned long page_flags;
1837
1838         *hugetlb = 1;
1839 retry:
1840         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1841         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1842                 *hugetlb = 0;
1843                 return 0;
1844         } else if (res == -EHWPOISON) {
1845                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1846                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1847                         head = compound_head(p);
1848                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1849                 }
1850                 return res;
1851         } else if (res == -EBUSY) {
1852                 if (!(flags & MF_NO_RETRY)) {
1853                         flags |= MF_NO_RETRY;
1854                         goto retry;
1855                 }
1856                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1857                 return res;
1858         }
1859
1860         head = compound_head(p);
1861         lock_page(head);
1862
1863         if (hwpoison_filter(p)) {
1864                 hugetlb_clear_page_hwpoison(head);
1865                 res = -EOPNOTSUPP;
1866                 goto out;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1871          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1872          */
1873         if (res == 0) {
1874                 unlock_page(head);
1875                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1876                         page_ref_inc(p);
1877                         res = MF_RECOVERED;
1878                 } else {
1879                         res = MF_FAILED;
1880                 }
1881                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1882                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1883         }
1884
1885         page_flags = head->flags;
1886
1887         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1888                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1889                 res = -EBUSY;
1890                 goto out;
1891         }
1892
1893         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1894 out:
1895         unlock_page(head);
1896         return res;
1897 }
1898
1899 #else
1900 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1901 {
1902         return 0;
1903 }
1904
1905 static inline unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool flag)
1906 {
1907         return 0;
1908 }
1909 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1910
1911 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1912                 struct dev_pagemap *pgmap)
1913 {
1914         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1915         int rc = -ENXIO;
1916
1917         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1918                 /*
1919                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1920                  */
1921                 put_page(page);
1922
1923         /* device metadata space is not recoverable */
1924         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn))
1925                 goto out;
1926
1927         /*
1928          * Call driver's implementation to handle the memory failure, otherwise
1929          * fall back to generic handler.
1930          */
1931         if (pgmap->ops->memory_failure) {
1932                 rc = pgmap->ops->memory_failure(pgmap, pfn, 1, flags);
1933                 /*
1934                  * Fall back to generic handler too if operation is not
1935                  * supported inside the driver/device/filesystem.
1936                  */
1937                 if (rc != -EOPNOTSUPP)
1938                         goto out;
1939         }
1940
1941         rc = mf_generic_kill_procs(pfn, flags, pgmap);
1942 out:
1943         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1944         put_dev_pagemap(pgmap);
1945         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1946         return rc;
1947 }
1948
1949 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1950
1951 /**
1952  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1953  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1954  * @flags: fine tune action taken
1955  *
1956  * This function is called by the low level machine check code
1957  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1958  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1959  * dropping pages, killing processes etc.
1960  *
1961  * The function is primarily of use for corruptions that
1962  * happen outside the current execution context (e.g. when
1963  * detected by a background scrubber)
1964  *
1965  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1966  * enabled and no spinlocks hold.
1967  *
1968  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1969  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
1970  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1971  */
1972 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1973 {
1974         struct page *p;
1975         struct page *hpage;
1976         struct dev_pagemap *pgmap;
1977         int res = 0;
1978         unsigned long page_flags;
1979         bool retry = true;
1980         int hugetlb = 0;
1981
1982         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1983                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1984
1985         mutex_lock(&mf_mutex);
1986
1987         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
1988                 hw_memory_failure = true;
1989
1990         p = pfn_to_online_page(pfn);
1991         if (!p) {
1992                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1993                 if (res == 0)
1994                         goto unlock_mutex;
1995
1996                 if (pfn_valid(pfn)) {
1997                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1998                         if (pgmap) {
1999                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
2000                                                                  pgmap);
2001                                 goto unlock_mutex;
2002                         }
2003                 }
2004                 pr_err("%#lx: memory outside kernel control\n", pfn);
2005                 res = -ENXIO;
2006                 goto unlock_mutex;
2007         }
2008
2009 try_again:
2010         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
2011         if (hugetlb)
2012                 goto unlock_mutex;
2013
2014         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
2015                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
2016                 res = -EHWPOISON;
2017                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
2018                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
2019                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2020                         put_page(p);
2021                 goto unlock_mutex;
2022         }
2023
2024         hpage = compound_head(p);
2025
2026         /*
2027          * We need/can do nothing about count=0 pages.
2028          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
2029          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
2030          * 2) it's part of a non-compound high order page.
2031          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
2032          *    R/W the page; let's pray that the page has been
2033          *    used and will be freed some time later.
2034          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
2035          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
2036          */
2037         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
2038                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
2039                 if (!res) {
2040                         if (is_free_buddy_page(p)) {
2041                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
2042                                         page_ref_inc(p);
2043                                         res = MF_RECOVERED;
2044                                 } else {
2045                                         /* We lost the race, try again */
2046                                         if (retry) {
2047                                                 ClearPageHWPoison(p);
2048                                                 retry = false;
2049                                                 goto try_again;
2050                                         }
2051                                         res = MF_FAILED;
2052                                 }
2053                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
2054                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
2055                         } else {
2056                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
2057                                 res = -EBUSY;
2058                         }
2059                         goto unlock_mutex;
2060                 } else if (res < 0) {
2061                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
2062                         res = -EBUSY;
2063                         goto unlock_mutex;
2064                 }
2065         }
2066
2067         if (PageTransHuge(hpage)) {
2068                 /*
2069                  * The flag must be set after the refcount is bumped
2070                  * otherwise it may race with THP split.
2071                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
2072                  * it is called by soft offline too and it is just called
2073                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
2074                  * place.
2075                  *
2076                  * Don't need care about the above error handling paths for
2077                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
2078                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
2079                  * page is a valid handlable page.
2080                  */
2081                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
2082                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
2083                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
2084                         res = -EBUSY;
2085                         goto unlock_mutex;
2086                 }
2087                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
2088         }
2089
2090         /*
2091          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
2092          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
2093          * - to avoid races with __SetPageLocked()
2094          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
2095          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
2096          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
2097          */
2098         shake_page(p);
2099
2100         lock_page(p);
2101
2102         /*
2103          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
2104          * However, the page could have changed compound pages due to
2105          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
2106          * handle the page next round.
2107          */
2108         if (PageCompound(p)) {
2109                 if (retry) {
2110                         ClearPageHWPoison(p);
2111                         unlock_page(p);
2112                         put_page(p);
2113                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2114                         retry = false;
2115                         goto try_again;
2116                 }
2117                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
2118                 res = -EBUSY;
2119                 goto unlock_page;
2120         }
2121
2122         /*
2123          * We use page flags to determine what action should be taken, but
2124          * the flags can be modified by the error containment action.  One
2125          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
2126          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
2127          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
2128          */
2129         page_flags = p->flags;
2130
2131         if (hwpoison_filter(p)) {
2132                 TestClearPageHWPoison(p);
2133                 unlock_page(p);
2134                 put_page(p);
2135                 res = -EOPNOTSUPP;
2136                 goto unlock_mutex;
2137         }
2138
2139         /*
2140          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
2141          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
2142          * may trigger vfs BUG while evict inode.
2143          */
2144         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
2145                 goto identify_page_state;
2146
2147         /*
2148          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
2149          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
2150          */
2151         wait_on_page_writeback(p);
2152
2153         /*
2154          * Now take care of user space mappings.
2155          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
2156          */
2157         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
2158                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2159                 res = -EBUSY;
2160                 goto unlock_page;
2161         }
2162
2163         /*
2164          * Torn down by someone else?
2165          */
2166         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
2167                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
2168                 res = -EBUSY;
2169                 goto unlock_page;
2170         }
2171
2172 identify_page_state:
2173         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2174         mutex_unlock(&mf_mutex);
2175         return res;
2176 unlock_page:
2177         unlock_page(p);
2178 unlock_mutex:
2179         mutex_unlock(&mf_mutex);
2180         return res;
2181 }
2182 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
2183
2184 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
2185 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
2186
2187 struct memory_failure_entry {
2188         unsigned long pfn;
2189         int flags;
2190 };
2191
2192 struct memory_failure_cpu {
2193         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
2194                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
2195         spinlock_t lock;
2196         struct work_struct work;
2197 };
2198
2199 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
2200
2201 /**
2202  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2203  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2204  * @flags: Flags for memory failure handling
2205  *
2206  * This function is called by the low level hardware error handler
2207  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2208  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2209  * processes etc.
2210  *
2211  * The function is primarily of use for corruptions that
2212  * happen outside the current execution context (e.g. when
2213  * detected by a background scrubber)
2214  *
2215  * Can run in IRQ context.
2216  */
2217 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2218 {
2219         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2220         unsigned long proc_flags;
2221         struct memory_failure_entry entry = {
2222                 .pfn =          pfn,
2223                 .flags =        flags,
2224         };
2225
2226         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2227         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2228         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2229                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2230         else
2231                 pr_err("buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2232                        pfn);
2233         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2234         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2235 }
2236 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2237
2238 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2239 {
2240         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2241         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2242         unsigned long proc_flags;
2243         int gotten;
2244
2245         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2246         for (;;) {
2247                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2248                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2249                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2250                 if (!gotten)
2251                         break;
2252                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2253                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2254                 else
2255                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2256         }
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2261  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2262  */
2263 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2264 {
2265         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2266
2267         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2268         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2269         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2270 }
2271
2272 static int __init memory_failure_init(void)
2273 {
2274         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2275         int cpu;
2276
2277         for_each_possible_cpu(cpu) {
2278                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2279                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2280                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2281                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2282         }
2283
2284         return 0;
2285 }
2286 core_initcall(memory_failure_init);
2287
2288 #undef pr_fmt
2289 #define pr_fmt(fmt)     "" fmt
2290 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2291 ({                                                      \
2292         if (__ratelimit(rs))                            \
2293                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2294 })
2295
2296 /**
2297  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2298  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2299  *
2300  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2301  * memory_failure() earlier.
2302  *
2303  * This is only done on the software-level, so it only works
2304  * for linux injected failures, not real hardware failures
2305  *
2306  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2307  */
2308 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2309 {
2310         struct page *page;
2311         struct page *p;
2312         int ret = -EBUSY;
2313         int freeit = 0;
2314         unsigned long count = 1;
2315         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2316                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2317
2318         if (!pfn_valid(pfn))
2319                 return -ENXIO;
2320
2321         p = pfn_to_page(pfn);
2322         page = compound_head(p);
2323
2324         mutex_lock(&mf_mutex);
2325
2326         if (hw_memory_failure) {
2327                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2328                                  pfn, &unpoison_rs);
2329                 ret = -EOPNOTSUPP;
2330                 goto unlock_mutex;
2331         }
2332
2333         if (!PageHWPoison(p)) {
2334                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2335                                  pfn, &unpoison_rs);
2336                 goto unlock_mutex;
2337         }
2338
2339         if (page_count(page) > 1) {
2340                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2341                                  pfn, &unpoison_rs);
2342                 goto unlock_mutex;
2343         }
2344
2345         if (page_mapped(page)) {
2346                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2347                                  pfn, &unpoison_rs);
2348                 goto unlock_mutex;
2349         }
2350
2351         if (page_mapping(page)) {
2352                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2353                                  pfn, &unpoison_rs);
2354                 goto unlock_mutex;
2355         }
2356
2357         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2358                 goto unlock_mutex;
2359
2360         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2361         if (!ret) {
2362                 if (PageHuge(p)) {
2363                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2364                         if (count == 0) {
2365                                 ret = -EBUSY;
2366                                 goto unlock_mutex;
2367                         }
2368                 }
2369                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2370         } else if (ret < 0) {
2371                 if (ret == -EHWPOISON) {
2372                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2373                 } else
2374                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2375                                          pfn, &unpoison_rs);
2376         } else {
2377                 if (PageHuge(p)) {
2378                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2379                         if (count == 0) {
2380                                 ret = -EBUSY;
2381                                 goto unlock_mutex;
2382                         }
2383                 }
2384                 freeit = !!TestClearPageHWPoison(p);
2385
2386                 put_page(page);
2387                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2388                         put_page(page);
2389                         ret = 0;
2390                 }
2391         }
2392
2393 unlock_mutex:
2394         mutex_unlock(&mf_mutex);
2395         if (!ret || freeit) {
2396                 num_poisoned_pages_sub(count);
2397                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2398                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2399         }
2400         return ret;
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2403
2404 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2405 {
2406         bool isolated = false;
2407         bool lru = PageLRU(page);
2408
2409         if (PageHuge(page)) {
2410                 isolated = !isolate_hugetlb(page, pagelist);
2411         } else {
2412                 if (lru)
2413                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2414                 else
2415                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2416
2417                 if (isolated)
2418                         list_add(&page->lru, pagelist);
2419         }
2420
2421         if (isolated && lru)
2422                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2423                                     page_is_file_lru(page));
2424
2425         /*
2426          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2427          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2428          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2429          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2430          * get_any_pages() as well.
2431          */
2432         put_page(page);
2433         return isolated;
2434 }
2435
2436 /*
2437  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2438  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2439  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2440  */
2441 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2442 {
2443         long ret = 0;
2444         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2445         struct page *hpage = compound_head(page);
2446         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2447         bool huge = PageHuge(page);
2448         LIST_HEAD(pagelist);
2449         struct migration_target_control mtc = {
2450                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2451                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2452         };
2453
2454         lock_page(page);
2455         if (!PageHuge(page))
2456                 wait_on_page_writeback(page);
2457         if (PageHWPoison(page)) {
2458                 unlock_page(page);
2459                 put_page(page);
2460                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2461                 return 0;
2462         }
2463
2464         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2465                 /*
2466                  * Try to invalidate first. This should work for
2467                  * non dirty unmapped page cache pages.
2468                  */
2469                 ret = invalidate_inode_page(page);
2470         unlock_page(page);
2471
2472         if (ret) {
2473                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2474                 page_handle_poison(page, false, true);
2475                 return 0;
2476         }
2477
2478         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2479                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2480                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2481                 if (!ret) {
2482                         bool release = !huge;
2483
2484                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2485                                 ret = -EBUSY;
2486                 } else {
2487                         if (!list_empty(&pagelist))
2488                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2489
2490                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2491                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2492                         if (ret > 0)
2493                                 ret = -EBUSY;
2494                 }
2495         } else {
2496                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2497                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2498                 ret = -EBUSY;
2499         }
2500         return ret;
2501 }
2502
2503 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2504 {
2505         struct page *hpage = compound_head(page);
2506
2507         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2508                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2509                         return -EBUSY;
2510         return __soft_offline_page(page);
2511 }
2512
2513 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2514 {
2515         int rc = 0;
2516
2517         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2518                 rc = -EBUSY;
2519
2520         return rc;
2521 }
2522
2523 static void put_ref_page(struct page *page)
2524 {
2525         if (page)
2526                 put_page(page);
2527 }
2528
2529 /**
2530  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2531  * @pfn: pfn to soft-offline
2532  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2533  *
2534  * Returns 0 on success
2535  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2536  *         < 0 otherwise negated errno.
2537  *
2538  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2539  * without killing anything. This is for the case when
2540  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2541  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2542  * out.
2543  *
2544  * The actual policy on when to do that is maintained by
2545  * user space.
2546  *
2547  * This should never impact any application or cause data loss,
2548  * however it might take some time.
2549  *
2550  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2551  * ``good enough'' for the majority of memory.
2552  */
2553 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2554 {
2555         int ret;
2556         bool try_again = true;
2557         struct page *page, *ref_page = NULL;
2558
2559         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2560
2561         if (!pfn_valid(pfn))
2562                 return -ENXIO;
2563         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2564                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2565
2566         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2567         page = pfn_to_online_page(pfn);
2568         if (!page) {
2569                 put_ref_page(ref_page);
2570                 return -EIO;
2571         }
2572
2573         mutex_lock(&mf_mutex);
2574
2575         if (PageHWPoison(page)) {
2576                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2577                 put_ref_page(ref_page);
2578                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2579                 return 0;
2580         }
2581
2582 retry:
2583         get_online_mems();
2584         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2585         put_online_mems();
2586
2587         if (hwpoison_filter(page)) {
2588                 if (ret > 0)
2589                         put_page(page);
2590                 else
2591                         put_ref_page(ref_page);
2592
2593                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2594                 return -EOPNOTSUPP;
2595         }
2596
2597         if (ret > 0) {
2598                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2599         } else if (ret == 0) {
2600                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2601                         try_again = false;
2602                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2603                         goto retry;
2604                 }
2605         }
2606
2607         mutex_unlock(&mf_mutex);
2608
2609         return ret;
2610 }
2611
2612 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
2613 {
2614         int i;
2615
2616         /*
2617          * A further optimization is to have per section refcounted
2618          * num_poisoned_pages.  But that would need more space per memmap, so
2619          * for now just do a quick global check to speed up this routine in the
2620          * absence of bad pages.
2621          */
2622         if (atomic_long_read(&num_poisoned_pages) == 0)
2623                 return;
2624
2625         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2626                 if (PageHWPoison(&memmap[i])) {
2627                         num_poisoned_pages_dec();
2628                         ClearPageHWPoison(&memmap[i]);
2629                 }
2630         }
2631 }