1597414dec2fd22166540f6d590ba52d946833a4
[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 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/dax.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/hugetlb.h>
54 #include <linux/memory_hotplug.h>
55 #include <linux/mm_inline.h>
56 #include <linux/memremap.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/ratelimit.h>
59 #include <linux/page-isolation.h>
60 #include <linux/pagewalk.h>
61 #include <linux/shmem_fs.h>
62 #include "internal.h"
63 #include "ras/ras_event.h"
64
65 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
66
67 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
68
69 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
70
71 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
72 {
73         int ret;
74
75         zone_pcp_disable(page_zone(page));
76         ret = dissolve_free_huge_page(page);
77         if (!ret)
78                 ret = take_page_off_buddy(page);
79         zone_pcp_enable(page_zone(page));
80
81         return ret > 0;
82 }
83
84 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
85 {
86         if (hugepage_or_freepage) {
87                 /*
88                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
89                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
90                  */
91                 if (!__page_handle_poison(page))
92                         /*
93                          * We could fail to take off the target page from buddy
94                          * for example due to racy page allocation, but that's
95                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
96                          * and if someone really want to use it, they should
97                          * take it.
98                          */
99                         return false;
100         }
101
102         SetPageHWPoison(page);
103         if (release)
104                 put_page(page);
105         page_ref_inc(page);
106         num_poisoned_pages_inc();
107
108         return true;
109 }
110
111 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
112
113 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
114 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
115 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
116 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
117 u64 hwpoison_filter_flags_value;
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
123
124 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
125 {
126         struct address_space *mapping;
127         dev_t dev;
128
129         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
130             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
131                 return 0;
132
133         mapping = page_mapping(p);
134         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
135                 return -EINVAL;
136
137         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
138         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
139             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
140                 return -EINVAL;
141         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
143                 return -EINVAL;
144
145         return 0;
146 }
147
148 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
149 {
150         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
151                 return 0;
152
153         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
154                                     hwpoison_filter_flags_value)
155                 return 0;
156         else
157                 return -EINVAL;
158 }
159
160 /*
161  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
162  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
163  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
164  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
165  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
166  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
167  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
168  * a freed page.
169  */
170 #ifdef CONFIG_MEMCG
171 u64 hwpoison_filter_memcg;
172 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
173 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
174 {
175         if (!hwpoison_filter_memcg)
176                 return 0;
177
178         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
179                 return -EINVAL;
180
181         return 0;
182 }
183 #else
184 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
185 #endif
186
187 int hwpoison_filter(struct page *p)
188 {
189         if (!hwpoison_filter_enable)
190                 return 0;
191
192         if (hwpoison_filter_dev(p))
193                 return -EINVAL;
194
195         if (hwpoison_filter_flags(p))
196                 return -EINVAL;
197
198         if (hwpoison_filter_task(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         return 0;
202 }
203 #else
204 int hwpoison_filter(struct page *p)
205 {
206         return 0;
207 }
208 #endif
209
210 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
211
212 /*
213  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
214  * the page.
215  *
216  * General strategy:
217  * Find all processes having the page mapped and kill them.
218  * But we keep a page reference around so that the page is not
219  * actually freed yet.
220  * Then stash the page away
221  *
222  * There's no convenient way to get back to mapped processes
223  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
224  * running processes.
225  *
226  * Remember that machine checks are not common (or rather
227  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
228  * be a performance issue.
229  *
230  * Also there are some races possible while we get from the
231  * error detection to actually handle it.
232  */
233
234 struct to_kill {
235         struct list_head nd;
236         struct task_struct *tsk;
237         unsigned long addr;
238         short size_shift;
239 };
240
241 /*
242  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
243  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
244  * ``action required'' if error happened in current execution context
245  */
246 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
247 {
248         struct task_struct *t = tk->tsk;
249         short addr_lsb = tk->size_shift;
250         int ret = 0;
251
252         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
253                         pfn, t->comm, t->pid);
254
255         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
256                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
257                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
258         else
259                 /*
260                  * Signal other processes sharing the page if they have
261                  * PF_MCE_EARLY set.
262                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
263                  * can be temporarily blocked.
264                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
265                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
266                  */
267                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
268                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
269         if (ret < 0)
270                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
271                         t->comm, t->pid, ret);
272         return ret;
273 }
274
275 /*
276  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
277  * lru_add_drain_all.
278  */
279 void shake_page(struct page *p)
280 {
281         if (PageHuge(p))
282                 return;
283
284         if (!PageSlab(p)) {
285                 lru_add_drain_all();
286                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
287                         return;
288         }
289
290         /*
291          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
292          * shrinker will be available.
293          */
294 }
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
296
297 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
298                 struct vm_area_struct *vma)
299 {
300         unsigned long address = vma_address(page, vma);
301         unsigned long ret = 0;
302         pgd_t *pgd;
303         p4d_t *p4d;
304         pud_t *pud;
305         pmd_t *pmd;
306         pte_t *pte;
307
308         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
309         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
310         if (!pgd_present(*pgd))
311                 return 0;
312         p4d = p4d_offset(pgd, address);
313         if (!p4d_present(*p4d))
314                 return 0;
315         pud = pud_offset(p4d, address);
316         if (!pud_present(*pud))
317                 return 0;
318         if (pud_devmap(*pud))
319                 return PUD_SHIFT;
320         pmd = pmd_offset(pud, address);
321         if (!pmd_present(*pmd))
322                 return 0;
323         if (pmd_devmap(*pmd))
324                 return PMD_SHIFT;
325         pte = pte_offset_map(pmd, address);
326         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
327                 ret = PAGE_SHIFT;
328         pte_unmap(pte);
329         return ret;
330 }
331
332 /*
333  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
334  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
335  */
336
337 /*
338  * Schedule a process for later kill.
339  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
340  */
341 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
342                        struct vm_area_struct *vma,
343                        struct list_head *to_kill)
344 {
345         struct to_kill *tk;
346
347         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
348         if (!tk) {
349                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
350                 return;
351         }
352
353         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
354         if (is_zone_device_page(p))
355                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
356         else
357                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
358
359         /*
360          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
361          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
362          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
363          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
364          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
365          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
366          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
367          * has a mapping for the page.
368          */
369         if (tk->addr == -EFAULT) {
370                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
371                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
372         } else if (tk->size_shift == 0) {
373                 kfree(tk);
374                 return;
375         }
376
377         get_task_struct(tsk);
378         tk->tsk = tsk;
379         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
380 }
381
382 /*
383  * Kill the processes that have been collected earlier.
384  *
385  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
386  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
387  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
388  * wrong earlier.
389  */
390 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
391                 unsigned long pfn, int flags)
392 {
393         struct to_kill *tk, *next;
394
395         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
396                 if (forcekill) {
397                         /*
398                          * In case something went wrong with munmapping
399                          * make sure the process doesn't catch the
400                          * signal and then access the memory. Just kill it.
401                          */
402                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
403                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
404                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
405                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
406                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
407                         }
408
409                         /*
410                          * In theory the process could have mapped
411                          * something else on the address in-between. We could
412                          * check for that, but we need to tell the
413                          * process anyways.
414                          */
415                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
416                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
417                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
418                 }
419                 put_task_struct(tk->tsk);
420                 kfree(tk);
421         }
422 }
423
424 /*
425  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
426  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
427  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
428  *
429  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
430  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
431  */
432 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
433 {
434         struct task_struct *t;
435
436         for_each_thread(tsk, t) {
437                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
438                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
439                                 return t;
440                 } else {
441                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
442                                 return t;
443                 }
444         }
445         return NULL;
446 }
447
448 /*
449  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
450  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
451  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
452  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
453  *
454  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
455  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
456  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
457  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
458  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
459  */
460 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
461                                            int force_early)
462 {
463         if (!tsk->mm)
464                 return NULL;
465         /*
466          * Comparing ->mm here because current task might represent
467          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
468          */
469         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
470                 return current;
471
472         return find_early_kill_thread(tsk);
473 }
474
475 /*
476  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
477  */
478 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
479                                 int force_early)
480 {
481         struct vm_area_struct *vma;
482         struct task_struct *tsk;
483         struct anon_vma *av;
484         pgoff_t pgoff;
485
486         av = page_lock_anon_vma_read(page);
487         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
488                 return;
489
490         pgoff = page_to_pgoff(page);
491         read_lock(&tasklist_lock);
492         for_each_process (tsk) {
493                 struct anon_vma_chain *vmac;
494                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
495
496                 if (!t)
497                         continue;
498                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
499                                                pgoff, pgoff) {
500                         vma = vmac->vma;
501                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
502                                 continue;
503                         if (vma->vm_mm == t->mm)
504                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
505                 }
506         }
507         read_unlock(&tasklist_lock);
508         page_unlock_anon_vma_read(av);
509 }
510
511 /*
512  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
513  */
514 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
515                                 int force_early)
516 {
517         struct vm_area_struct *vma;
518         struct task_struct *tsk;
519         struct address_space *mapping = page->mapping;
520         pgoff_t pgoff;
521
522         i_mmap_lock_read(mapping);
523         read_lock(&tasklist_lock);
524         pgoff = page_to_pgoff(page);
525         for_each_process(tsk) {
526                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
527
528                 if (!t)
529                         continue;
530                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
531                                       pgoff) {
532                         /*
533                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
534                          * the page but the corrupted page is not necessarily
535                          * mapped it in its pte.
536                          * Assume applications who requested early kill want
537                          * to be informed of all such data corruptions.
538                          */
539                         if (vma->vm_mm == t->mm)
540                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
541                 }
542         }
543         read_unlock(&tasklist_lock);
544         i_mmap_unlock_read(mapping);
545 }
546
547 /*
548  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
549  */
550 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
551                                 int force_early)
552 {
553         if (!page->mapping)
554                 return;
555
556         if (PageAnon(page))
557                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
558         else
559                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
560 }
561
562 struct hwp_walk {
563         struct to_kill tk;
564         unsigned long pfn;
565         int flags;
566 };
567
568 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
569 {
570         tk->addr = addr;
571         tk->size_shift = shift;
572 }
573
574 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
575                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
576 {
577         unsigned long pfn = 0;
578
579         if (pte_present(pte)) {
580                 pfn = pte_pfn(pte);
581         } else {
582                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
583
584                 if (is_hwpoison_entry(swp))
585                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
586         }
587
588         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
589                 return 0;
590
591         set_to_kill(tk, addr, shift);
592         return 1;
593 }
594
595 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
596 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
597                                       struct hwp_walk *hwp)
598 {
599         pmd_t pmd = *pmdp;
600         unsigned long pfn;
601         unsigned long hwpoison_vaddr;
602
603         if (!pmd_present(pmd))
604                 return 0;
605         pfn = pmd_pfn(pmd);
606         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
607                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
608                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
609                 return 1;
610         }
611         return 0;
612 }
613 #else
614 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
615                                       struct hwp_walk *hwp)
616 {
617         return 0;
618 }
619 #endif
620
621 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
622                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
623 {
624         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
625         int ret = 0;
626         pte_t *ptep, *mapped_pte;
627         spinlock_t *ptl;
628
629         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
630         if (ptl) {
631                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
632                 spin_unlock(ptl);
633                 goto out;
634         }
635
636         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
637                 goto out;
638
639         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
640                                                 addr, &ptl);
641         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
642                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
643                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
644                 if (ret == 1)
645                         break;
646         }
647         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
648 out:
649         cond_resched();
650         return ret;
651 }
652
653 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
654 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
655                             unsigned long addr, unsigned long end,
656                             struct mm_walk *walk)
657 {
658         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
659         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
660         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
661
662         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
663                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
664 }
665 #else
666 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
667 #endif
668
669 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
670         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
671         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
672 };
673
674 /*
675  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
676  *
677  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
678  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
679  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
680  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
681  *
682  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
683  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
684  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
685  * process has multiple entries mapping the error page.
686  */
687 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
688                                   int flags)
689 {
690         int ret;
691         struct hwp_walk priv = {
692                 .pfn = pfn,
693         };
694         priv.tk.tsk = p;
695
696         mmap_read_lock(p->mm);
697         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
698                               (void *)&priv);
699         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
700                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
701         else
702                 ret = 0;
703         mmap_read_unlock(p->mm);
704         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
705 }
706
707 static const char *action_name[] = {
708         [MF_IGNORED] = "Ignored",
709         [MF_FAILED] = "Failed",
710         [MF_DELAYED] = "Delayed",
711         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
712 };
713
714 static const char * const action_page_types[] = {
715         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
716         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
717         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
718         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
719         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
720         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
721         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
722         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
723         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
724         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
725         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
726         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
727         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
728         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
729         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
730         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
731         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
732         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
733         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
734         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
735         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
736 };
737
738 /*
739  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
740  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
741  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
742  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
743  */
744 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
745 {
746         if (!isolate_lru_page(p)) {
747                 /*
748                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
749                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
750                  */
751                 ClearPageActive(p);
752                 ClearPageUnevictable(p);
753
754                 /*
755                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
756                  * to uncharge it manually from its memcg.
757                  */
758                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
759
760                 /*
761                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
762                  */
763                 put_page(p);
764                 return 0;
765         }
766         return -EIO;
767 }
768
769 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
770                                 struct address_space *mapping)
771 {
772         int ret = MF_FAILED;
773
774         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
775                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
776
777                 if (err != 0) {
778                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
779                                 pfn, err);
780                 } else if (page_has_private(p) &&
781                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
782                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
783                                 pfn);
784                 } else {
785                         ret = MF_RECOVERED;
786                 }
787         } else {
788                 /*
789                  * If the file system doesn't support it just invalidate
790                  * This fails on dirty or anything with private pages
791                  */
792                 if (invalidate_inode_page(p))
793                         ret = MF_RECOVERED;
794                 else
795                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
796                                 pfn);
797         }
798
799         return ret;
800 }
801
802 struct page_state {
803         unsigned long mask;
804         unsigned long res;
805         enum mf_action_page_type type;
806
807         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
808         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
809 };
810
811 /*
812  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
813  * false.
814  *
815  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
816  */
817 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
818                                bool extra_pins)
819 {
820         int count = page_count(p) - 1;
821
822         if (extra_pins)
823                 count -= 1;
824
825         if (count > 0) {
826                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
827                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
828                 return true;
829         }
830
831         return false;
832 }
833
834 /*
835  * Error hit kernel page.
836  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
837  * could be more sophisticated.
838  */
839 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
840 {
841         unlock_page(p);
842         return MF_IGNORED;
843 }
844
845 /*
846  * Page in unknown state. Do nothing.
847  */
848 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
849 {
850         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
851         unlock_page(p);
852         return MF_FAILED;
853 }
854
855 /*
856  * Clean (or cleaned) page cache page.
857  */
858 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
859 {
860         int ret;
861         struct address_space *mapping;
862         bool extra_pins;
863
864         delete_from_lru_cache(p);
865
866         /*
867          * For anonymous pages we're done the only reference left
868          * should be the one m_f() holds.
869          */
870         if (PageAnon(p)) {
871                 ret = MF_RECOVERED;
872                 goto out;
873         }
874
875         /*
876          * Now truncate the page in the page cache. This is really
877          * more like a "temporary hole punch"
878          * Don't do this for block devices when someone else
879          * has a reference, because it could be file system metadata
880          * and that's not safe to truncate.
881          */
882         mapping = page_mapping(p);
883         if (!mapping) {
884                 /*
885                  * Page has been teared down in the meanwhile
886                  */
887                 ret = MF_FAILED;
888                 goto out;
889         }
890
891         /*
892          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
893          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
894          */
895         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
896
897         /*
898          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
899          *
900          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
901          */
902         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
903         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
904                 ret = MF_FAILED;
905
906 out:
907         unlock_page(p);
908
909         return ret;
910 }
911
912 /*
913  * Dirty pagecache page
914  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
915  * propagated.
916  */
917 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
918 {
919         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
920
921         SetPageError(p);
922         /* TBD: print more information about the file. */
923         if (mapping) {
924                 /*
925                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
926                  * who check the mapping.
927                  * This way the application knows that something went
928                  * wrong with its dirty file data.
929                  *
930                  * There's one open issue:
931                  *
932                  * The EIO will be only reported on the next IO
933                  * operation and then cleared through the IO map.
934                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
935                  * first through the AS_EIO flag in the address space
936                  * and then through the PageError flag in the page.
937                  * Since we drop pages on memory failure handling the
938                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
939                  *
940                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
941                  * the first operation that returns an error, while
942                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
943                  * when the page is reread or dropped.  If an
944                  * application assumes it will always get error on
945                  * fsync, but does other operations on the fd before
946                  * and the page is dropped between then the error
947                  * will not be properly reported.
948                  *
949                  * This can already happen even without hwpoisoned
950                  * pages: first on metadata IO errors (which only
951                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
952                  * at the wrong time.
953                  *
954                  * So right now we assume that the application DTRT on
955                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
956                  * of the kernel.
957                  */
958                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
959         }
960
961         return me_pagecache_clean(ps, p);
962 }
963
964 /*
965  * Clean and dirty swap cache.
966  *
967  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
968  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
969  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
970  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
971  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
972  * and then
973  *      - clear dirty bit to prevent IO
974  *      - remove from LRU
975  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
976  *        a later page fault, we know the application is accessing
977  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
978  *        interception code in do_swap_page to catch it).
979  *
980  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
981  * bring in the known good data from disk.
982  */
983 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
984 {
985         int ret;
986         bool extra_pins = false;
987
988         ClearPageDirty(p);
989         /* Trigger EIO in shmem: */
990         ClearPageUptodate(p);
991
992         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
993         unlock_page(p);
994
995         if (ret == MF_DELAYED)
996                 extra_pins = true;
997
998         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
999                 ret = MF_FAILED;
1000
1001         return ret;
1002 }
1003
1004 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1005 {
1006         int ret;
1007
1008         delete_from_swap_cache(p);
1009
1010         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1011         unlock_page(p);
1012
1013         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1014                 ret = MF_FAILED;
1015
1016         return ret;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Huge pages. Needs work.
1021  * Issues:
1022  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1023  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1024  */
1025 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1026 {
1027         int res;
1028         struct page *hpage = compound_head(p);
1029         struct address_space *mapping;
1030
1031         if (!PageHuge(hpage))
1032                 return MF_DELAYED;
1033
1034         mapping = page_mapping(hpage);
1035         if (mapping) {
1036                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1037                 unlock_page(hpage);
1038         } else {
1039                 res = MF_FAILED;
1040                 unlock_page(hpage);
1041                 /*
1042                  * migration entry prevents later access on error anonymous
1043                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
1044                  * save healthy subpages.
1045                  */
1046                 if (PageAnon(hpage))
1047                         put_page(hpage);
1048                 if (__page_handle_poison(p)) {
1049                         page_ref_inc(p);
1050                         res = MF_RECOVERED;
1051                 }
1052         }
1053
1054         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1055                 res = MF_FAILED;
1056
1057         return res;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Various page states we can handle.
1062  *
1063  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1064  * The table matches them in order and calls the right handler.
1065  *
1066  * This is quite tricky because we can access page at any time
1067  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1068  *
1069  * This is not complete. More states could be added.
1070  * For any missing state don't attempt recovery.
1071  */
1072
1073 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1074 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1075 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1076 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1077 #define lru             (1UL << PG_lru)
1078 #define head            (1UL << PG_head)
1079 #define slab            (1UL << PG_slab)
1080 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1081
1082 static struct page_state error_states[] = {
1083         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1084         /*
1085          * free pages are specially detected outside this table:
1086          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1087          */
1088
1089         /*
1090          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1091          * currently unused objects without touching them. But just
1092          * treat it as standard kernel for now.
1093          */
1094         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1095
1096         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1097
1098         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1099         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1100
1101         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1102         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1103
1104         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1105         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1106
1107         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1108         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1109
1110         /*
1111          * Catchall entry: must be at end.
1112          */
1113         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1114 };
1115
1116 #undef dirty
1117 #undef sc
1118 #undef unevict
1119 #undef mlock
1120 #undef lru
1121 #undef head
1122 #undef slab
1123 #undef reserved
1124
1125 /*
1126  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1127  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1128  */
1129 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1130                           enum mf_result result)
1131 {
1132         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1133
1134         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1135                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1136 }
1137
1138 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1139                         unsigned long pfn)
1140 {
1141         int result;
1142
1143         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1144         result = ps->action(ps, p);
1145
1146         action_result(pfn, ps->type, result);
1147
1148         /* Could do more checks here if page looks ok */
1149         /*
1150          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1151          */
1152
1153         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1154 }
1155
1156 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1157 {
1158         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1159 }
1160
1161 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1162 {
1163         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1164 }
1165
1166 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1167 {
1168         if (PageHWPoison(page))
1169                 set_page_private(page, 0);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1174  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1175  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1176  * to be called only in the context where we never have such pages.
1177  */
1178 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page)
1179 {
1180         return PageLRU(page) || __PageMovable(page) || is_free_buddy_page(page);
1181 }
1182
1183 static int __get_hwpoison_page(struct page *page)
1184 {
1185         struct page *head = compound_head(page);
1186         int ret = 0;
1187         bool hugetlb = false;
1188
1189         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1190         if (hugetlb)
1191                 return ret;
1192
1193         /*
1194          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1195          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1196          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1197          */
1198         if (!HWPoisonHandlable(head))
1199                 return -EBUSY;
1200
1201         if (get_page_unless_zero(head)) {
1202                 if (head == compound_head(page))
1203                         return 1;
1204
1205                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1206                         page_to_pfn(page));
1207                 put_page(head);
1208         }
1209
1210         return 0;
1211 }
1212
1213 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1214 {
1215         int ret = 0, pass = 0;
1216         bool count_increased = false;
1217
1218         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1219                 count_increased = true;
1220
1221 try_again:
1222         if (!count_increased) {
1223                 ret = __get_hwpoison_page(p);
1224                 if (!ret) {
1225                         if (page_count(p)) {
1226                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1227                                 if (pass++ < 3)
1228                                         goto try_again;
1229                                 ret = -EBUSY;
1230                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1231                                 /* We raced with put_page, retry. */
1232                                 if (pass++ < 3)
1233                                         goto try_again;
1234                                 ret = -EIO;
1235                         }
1236                         goto out;
1237                 } else if (ret == -EBUSY) {
1238                         /*
1239                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1240                          * page, retry.
1241                          */
1242                         if (pass++ < 3) {
1243                                 shake_page(p);
1244                                 goto try_again;
1245                         }
1246                         ret = -EIO;
1247                         goto out;
1248                 }
1249         }
1250
1251         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p)) {
1252                 ret = 1;
1253         } else {
1254                 /*
1255                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1256                  * it into something we can handle.
1257                  */
1258                 if (pass++ < 3) {
1259                         put_page(p);
1260                         shake_page(p);
1261                         count_increased = false;
1262                         goto try_again;
1263                 }
1264                 put_page(p);
1265                 ret = -EIO;
1266         }
1267 out:
1268         if (ret == -EIO)
1269                 dump_page(p, "hwpoison: unhandlable page");
1270
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1275 {
1276         struct page *head = compound_head(page);
1277         int ret = 0;
1278         bool hugetlb = false;
1279
1280         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1281         if (hugetlb)
1282                 return ret;
1283
1284         /*
1285          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1286          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1287          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1288          */
1289         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1290                 return -EHWPOISON;
1291
1292         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1293 }
1294
1295 /**
1296  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1297  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1298  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1299  *
1300  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1301  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1302  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1303  * such as LRU page and hugetlb page).
1304  *
1305  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1306  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1307  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1308  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1309  * and has some retry logic in get_any_page().
1310  *
1311  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1312  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1313  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1314  *
1315  * Return: 0 on failure,
1316  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1317  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1318  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1319  *         operations like allocation and free,
1320  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1321  */
1322 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1323 {
1324         int ret;
1325
1326         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1327         if (flags & MF_UNPOISON)
1328                 ret = __get_unpoison_page(p);
1329         else
1330                 ret = get_any_page(p, flags);
1331         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1332
1333         return ret;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1338  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1339  */
1340 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1341                                   int flags, struct page *hpage)
1342 {
1343         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1344         struct address_space *mapping;
1345         LIST_HEAD(tokill);
1346         bool unmap_success;
1347         int kill = 1, forcekill;
1348         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1349
1350         /*
1351          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1352          * other types of pages.
1353          */
1354         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1355                 return true;
1356         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1357                 return true;
1358
1359         /*
1360          * This check implies we don't kill processes if their pages
1361          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1362          */
1363         if (!page_mapped(hpage))
1364                 return true;
1365
1366         if (PageKsm(p)) {
1367                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1368                 return false;
1369         }
1370
1371         if (PageSwapCache(p)) {
1372                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1373                         pfn);
1374                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1375         }
1376
1377         /*
1378          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1379          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1380          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1381          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1382          */
1383         mapping = page_mapping(hpage);
1384         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1385             mapping_can_writeback(mapping)) {
1386                 if (page_mkclean(hpage)) {
1387                         SetPageDirty(hpage);
1388                 } else {
1389                         kill = 0;
1390                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1391                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1392                                 pfn);
1393                 }
1394         }
1395
1396         /*
1397          * First collect all the processes that have the page
1398          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1399          * because ttu takes the rmap data structures down.
1400          *
1401          * Error handling: We ignore errors here because
1402          * there's nothing that can be done.
1403          */
1404         if (kill)
1405                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1406
1407         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1408                 /*
1409                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1410                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1411                  * this, take semaphore in write mode here and set
1412                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1413                  * at this higher level.
1414                  */
1415                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1416                 if (mapping) {
1417                         try_to_unmap(hpage, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1418                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1419                 } else
1420                         pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1421         } else {
1422                 try_to_unmap(hpage, ttu);
1423         }
1424
1425         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1426         if (!unmap_success)
1427                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1428                        pfn, page_mapcount(hpage));
1429
1430         /*
1431          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1432          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1433          */
1434         if (mlocked)
1435                 shake_page(hpage);
1436
1437         /*
1438          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1439          * struct page and all unmaps done we can decide if
1440          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1441          * was dirty or the process is not restartable,
1442          * otherwise the tokill list is merely
1443          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1444          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1445          * any accesses to the poisoned memory.
1446          */
1447         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1448         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1449
1450         return unmap_success;
1451 }
1452
1453 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1454                                 unsigned long page_flags)
1455 {
1456         struct page_state *ps;
1457
1458         /*
1459          * The first check uses the current page flags which may not have any
1460          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1461          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1462          */
1463         for (ps = error_states;; ps++)
1464                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1465                         break;
1466
1467         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1468
1469         if (!ps->mask)
1470                 for (ps = error_states;; ps++)
1471                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1472                                 break;
1473         return page_action(ps, p, pfn);
1474 }
1475
1476 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1477 {
1478         lock_page(page);
1479         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1480                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1481
1482                 unlock_page(page);
1483                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1484                 put_page(page);
1485                 return -EBUSY;
1486         }
1487         unlock_page(page);
1488
1489         return 0;
1490 }
1491
1492 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1493 {
1494         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1495         struct page *head = compound_head(p);
1496         int res;
1497         unsigned long page_flags;
1498
1499         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1500                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1501                        pfn);
1502                 res = -EHWPOISON;
1503                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1504                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1505                 return res;
1506         }
1507
1508         num_poisoned_pages_inc();
1509
1510         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1511                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1512                 if (!res) {
1513                         lock_page(head);
1514                         if (hwpoison_filter(p)) {
1515                                 if (TestClearPageHWPoison(head))
1516                                         num_poisoned_pages_dec();
1517                                 unlock_page(head);
1518                                 return 0;
1519                         }
1520                         unlock_page(head);
1521                         res = MF_FAILED;
1522                         if (__page_handle_poison(p)) {
1523                                 page_ref_inc(p);
1524                                 res = MF_RECOVERED;
1525                         }
1526                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1527                         return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1528                 } else if (res < 0) {
1529                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1530                         return -EBUSY;
1531                 }
1532         }
1533
1534         lock_page(head);
1535         page_flags = head->flags;
1536
1537         /*
1538          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1539          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1540          * make sure that:
1541          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1542          *    entry properly works, and
1543          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1544          *    hwpoison entries.
1545          */
1546         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1547                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1548                 res = -EBUSY;
1549                 goto out;
1550         }
1551
1552         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1553                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1554                 res = -EBUSY;
1555                 goto out;
1556         }
1557
1558         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1559 out:
1560         unlock_page(head);
1561         return res;
1562 }
1563
1564 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1565                 struct dev_pagemap *pgmap)
1566 {
1567         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1568         unsigned long size = 0;
1569         struct to_kill *tk;
1570         LIST_HEAD(tokill);
1571         int rc = -EBUSY;
1572         loff_t start;
1573         dax_entry_t cookie;
1574
1575         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1576                 /*
1577                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1578                  */
1579                 put_page(page);
1580
1581         /* device metadata space is not recoverable */
1582         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1583                 rc = -ENXIO;
1584                 goto out;
1585         }
1586
1587         /*
1588          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1589          * may be compound pages.
1590          */
1591         page = compound_head(page);
1592
1593         /*
1594          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1595          * the address_space, typically this would be handled by
1596          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1597          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1598          * poison signaling is complete.
1599          */
1600         cookie = dax_lock_page(page);
1601         if (!cookie)
1602                 goto out;
1603
1604         if (hwpoison_filter(page)) {
1605                 rc = 0;
1606                 goto unlock;
1607         }
1608
1609         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1610                 /*
1611                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1612                  * with device-side memory.
1613                  */
1614                 goto unlock;
1615         }
1616
1617         /*
1618          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1619          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1620          */
1621         SetPageHWPoison(page);
1622
1623         /*
1624          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1625          * different physical page at a given virtual address, so all
1626          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1627          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1628          */
1629         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1630         collect_procs(page, &tokill, true);
1631
1632         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1633                 if (tk->size_shift)
1634                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1635         if (size) {
1636                 /*
1637                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1638                  * device-dax mappings which are constant size. The
1639                  * actual size of the mapping being torn down is
1640                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1641                  */
1642                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1643                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1644         }
1645         kill_procs(&tokill, true, false, pfn, flags);
1646         rc = 0;
1647 unlock:
1648         dax_unlock_page(page, cookie);
1649 out:
1650         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1651         put_dev_pagemap(pgmap);
1652         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1653         return rc;
1654 }
1655
1656 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1657
1658 /**
1659  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1660  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1661  * @flags: fine tune action taken
1662  *
1663  * This function is called by the low level machine check code
1664  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1665  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1666  * dropping pages, killing processes etc.
1667  *
1668  * The function is primarily of use for corruptions that
1669  * happen outside the current execution context (e.g. when
1670  * detected by a background scrubber)
1671  *
1672  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1673  * enabled and no spinlocks hold.
1674  */
1675 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1676 {
1677         struct page *p;
1678         struct page *hpage;
1679         struct dev_pagemap *pgmap;
1680         int res = 0;
1681         unsigned long page_flags;
1682         bool retry = true;
1683
1684         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1685                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1686
1687         mutex_lock(&mf_mutex);
1688
1689         p = pfn_to_online_page(pfn);
1690         if (!p) {
1691                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1692                 if (res == 0)
1693                         goto unlock_mutex;
1694
1695                 if (pfn_valid(pfn)) {
1696                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1697                         if (pgmap) {
1698                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1699                                                                  pgmap);
1700                                 goto unlock_mutex;
1701                         }
1702                 }
1703                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1704                         pfn);
1705                 res = -ENXIO;
1706                 goto unlock_mutex;
1707         }
1708
1709 try_again:
1710         if (PageHuge(p)) {
1711                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1712                 goto unlock_mutex;
1713         }
1714
1715         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1716                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1717                         pfn);
1718                 res = -EHWPOISON;
1719                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1720                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1721                 goto unlock_mutex;
1722         }
1723
1724         hpage = compound_head(p);
1725         num_poisoned_pages_inc();
1726
1727         /*
1728          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1729          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1730          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1731          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1732          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1733          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1734          *    used and will be freed some time later.
1735          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1736          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1737          */
1738         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1739                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1740                 if (!res) {
1741                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1742                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1743                                         page_ref_inc(p);
1744                                         res = MF_RECOVERED;
1745                                 } else {
1746                                         /* We lost the race, try again */
1747                                         if (retry) {
1748                                                 ClearPageHWPoison(p);
1749                                                 num_poisoned_pages_dec();
1750                                                 retry = false;
1751                                                 goto try_again;
1752                                         }
1753                                         res = MF_FAILED;
1754                                 }
1755                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1756                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1757                         } else {
1758                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1759                                 res = -EBUSY;
1760                         }
1761                         goto unlock_mutex;
1762                 } else if (res < 0) {
1763                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1764                         res = -EBUSY;
1765                         goto unlock_mutex;
1766                 }
1767         }
1768
1769         if (PageTransHuge(hpage)) {
1770                 /*
1771                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1772                  * otherwise it may race with THP split.
1773                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1774                  * it is called by soft offline too and it is just called
1775                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1776                  * place.
1777                  *
1778                  * Don't need care about the above error handling paths for
1779                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1780                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1781                  * page is a valid handlable page.
1782                  */
1783                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1784                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1785                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1786                         res = -EBUSY;
1787                         goto unlock_mutex;
1788                 }
1789                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1790         }
1791
1792         /*
1793          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1794          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1795          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1796          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1797          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1798          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1799          */
1800         shake_page(p);
1801
1802         lock_page(p);
1803
1804         /*
1805          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
1806          * However, the page could have changed compound pages due to
1807          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
1808          * handle the page next round.
1809          */
1810         if (PageCompound(p)) {
1811                 if (retry) {
1812                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1813                                 num_poisoned_pages_dec();
1814                         unlock_page(p);
1815                         put_page(p);
1816                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
1817                         retry = false;
1818                         goto try_again;
1819                 }
1820                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1821                 res = -EBUSY;
1822                 goto unlock_page;
1823         }
1824
1825         /*
1826          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1827          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1828          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1829          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1830          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1831          */
1832         page_flags = p->flags;
1833
1834         if (hwpoison_filter(p)) {
1835                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1836                         num_poisoned_pages_dec();
1837                 unlock_page(p);
1838                 put_page(p);
1839                 goto unlock_mutex;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1844          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1845          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1846          */
1847         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1848                 goto identify_page_state;
1849
1850         /*
1851          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1852          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1853          */
1854         wait_on_page_writeback(p);
1855
1856         /*
1857          * Now take care of user space mappings.
1858          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1859          */
1860         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1861                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1862                 res = -EBUSY;
1863                 goto unlock_page;
1864         }
1865
1866         /*
1867          * Torn down by someone else?
1868          */
1869         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1870                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1871                 res = -EBUSY;
1872                 goto unlock_page;
1873         }
1874
1875 identify_page_state:
1876         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1877         mutex_unlock(&mf_mutex);
1878         return res;
1879 unlock_page:
1880         unlock_page(p);
1881 unlock_mutex:
1882         mutex_unlock(&mf_mutex);
1883         return res;
1884 }
1885 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1886
1887 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1888 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1889
1890 struct memory_failure_entry {
1891         unsigned long pfn;
1892         int flags;
1893 };
1894
1895 struct memory_failure_cpu {
1896         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1897                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1898         spinlock_t lock;
1899         struct work_struct work;
1900 };
1901
1902 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1903
1904 /**
1905  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1906  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1907  * @flags: Flags for memory failure handling
1908  *
1909  * This function is called by the low level hardware error handler
1910  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1911  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1912  * processes etc.
1913  *
1914  * The function is primarily of use for corruptions that
1915  * happen outside the current execution context (e.g. when
1916  * detected by a background scrubber)
1917  *
1918  * Can run in IRQ context.
1919  */
1920 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1921 {
1922         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1923         unsigned long proc_flags;
1924         struct memory_failure_entry entry = {
1925                 .pfn =          pfn,
1926                 .flags =        flags,
1927         };
1928
1929         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1930         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1931         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1932                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1933         else
1934                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1935                        pfn);
1936         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1937         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1938 }
1939 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1940
1941 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1942 {
1943         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1944         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1945         unsigned long proc_flags;
1946         int gotten;
1947
1948         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1949         for (;;) {
1950                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1951                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1952                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1953                 if (!gotten)
1954                         break;
1955                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1956                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1957                 else
1958                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1959         }
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1964  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1965  */
1966 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1967 {
1968         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1969
1970         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1971         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1972         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
1973 }
1974
1975 static int __init memory_failure_init(void)
1976 {
1977         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1978         int cpu;
1979
1980         for_each_possible_cpu(cpu) {
1981                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1982                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1983                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1984                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1985         }
1986
1987         return 0;
1988 }
1989 core_initcall(memory_failure_init);
1990
1991 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1992 ({                                                      \
1993         if (__ratelimit(rs))                            \
1994                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1995 })
1996
1997 static inline int clear_page_hwpoison(struct ratelimit_state *rs, struct page *p)
1998 {
1999         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
2000                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2001                                  page_to_pfn(p), rs);
2002                 num_poisoned_pages_dec();
2003                 return 1;
2004         }
2005         return 0;
2006 }
2007
2008 static inline int unpoison_taken_off_page(struct ratelimit_state *rs,
2009                                           struct page *p)
2010 {
2011         if (put_page_back_buddy(p)) {
2012                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2013                                  page_to_pfn(p), rs);
2014                 return 0;
2015         }
2016         return -EBUSY;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2021  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2022  *
2023  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2024  * memory_failure() earlier.
2025  *
2026  * This is only done on the software-level, so it only works
2027  * for linux injected failures, not real hardware failures
2028  *
2029  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2030  */
2031 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2032 {
2033         struct page *page;
2034         struct page *p;
2035         int ret = -EBUSY;
2036         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2037                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2038
2039         if (!pfn_valid(pfn))
2040                 return -ENXIO;
2041
2042         p = pfn_to_page(pfn);
2043         page = compound_head(p);
2044
2045         mutex_lock(&mf_mutex);
2046
2047         if (!PageHWPoison(p)) {
2048                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2049                                  pfn, &unpoison_rs);
2050                 goto unlock_mutex;
2051         }
2052
2053         if (page_count(page) > 1) {
2054                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2055                                  pfn, &unpoison_rs);
2056                 goto unlock_mutex;
2057         }
2058
2059         if (page_mapped(page)) {
2060                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2061                                  pfn, &unpoison_rs);
2062                 goto unlock_mutex;
2063         }
2064
2065         if (page_mapping(page)) {
2066                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2067                                  pfn, &unpoison_rs);
2068                 goto unlock_mutex;
2069         }
2070
2071         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2072                 goto unlock_mutex;
2073
2074         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2075         if (!ret) {
2076                 if (clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, page))
2077                         ret = 0;
2078                 else
2079                         ret = -EBUSY;
2080         } else if (ret < 0) {
2081                 if (ret == -EHWPOISON) {
2082                         ret = unpoison_taken_off_page(&unpoison_rs, p);
2083                 } else
2084                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2085                                          pfn, &unpoison_rs);
2086         } else {
2087                 int freeit = clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, p);
2088
2089                 put_page(page);
2090                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2091                         put_page(page);
2092                         ret = 0;
2093                 }
2094         }
2095
2096 unlock_mutex:
2097         mutex_unlock(&mf_mutex);
2098         return ret;
2099 }
2100 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2101
2102 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2103 {
2104         bool isolated = false;
2105         bool lru = PageLRU(page);
2106
2107         if (PageHuge(page)) {
2108                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2109         } else {
2110                 if (lru)
2111                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2112                 else
2113                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2114
2115                 if (isolated)
2116                         list_add(&page->lru, pagelist);
2117         }
2118
2119         if (isolated && lru)
2120                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2121                                     page_is_file_lru(page));
2122
2123         /*
2124          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2125          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2126          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2127          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2128          * get_any_pages() as well.
2129          */
2130         put_page(page);
2131         return isolated;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2136  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2137  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2138  */
2139 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2140 {
2141         int ret = 0;
2142         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2143         struct page *hpage = compound_head(page);
2144         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2145         bool huge = PageHuge(page);
2146         LIST_HEAD(pagelist);
2147         struct migration_target_control mtc = {
2148                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2149                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2150         };
2151
2152         lock_page(page);
2153         if (!PageHuge(page))
2154                 wait_on_page_writeback(page);
2155         if (PageHWPoison(page)) {
2156                 unlock_page(page);
2157                 put_page(page);
2158                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2159                 return 0;
2160         }
2161
2162         if (!PageHuge(page))
2163                 /*
2164                  * Try to invalidate first. This should work for
2165                  * non dirty unmapped page cache pages.
2166                  */
2167                 ret = invalidate_inode_page(page);
2168         unlock_page(page);
2169
2170         /*
2171          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
2172          * would need to fix isolation locking first.
2173          */
2174         if (ret) {
2175                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2176                 page_handle_poison(page, false, true);
2177                 return 0;
2178         }
2179
2180         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2181                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2182                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2183                 if (!ret) {
2184                         bool release = !huge;
2185
2186                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2187                                 ret = -EBUSY;
2188                 } else {
2189                         if (!list_empty(&pagelist))
2190                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2191
2192                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %pGp\n",
2193                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2194                         if (ret > 0)
2195                                 ret = -EBUSY;
2196                 }
2197         } else {
2198                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2199                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2200                 ret = -EBUSY;
2201         }
2202         return ret;
2203 }
2204
2205 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2206 {
2207         struct page *hpage = compound_head(page);
2208
2209         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2210                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2211                         return -EBUSY;
2212         return __soft_offline_page(page);
2213 }
2214
2215 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2216 {
2217         int rc = 0;
2218
2219         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2220                 rc = -EBUSY;
2221
2222         return rc;
2223 }
2224
2225 static void put_ref_page(struct page *page)
2226 {
2227         if (page)
2228                 put_page(page);
2229 }
2230
2231 /**
2232  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2233  * @pfn: pfn to soft-offline
2234  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2235  *
2236  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2237  *
2238  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2239  * without killing anything. This is for the case when
2240  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2241  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2242  * out.
2243  *
2244  * The actual policy on when to do that is maintained by
2245  * user space.
2246  *
2247  * This should never impact any application or cause data loss,
2248  * however it might take some time.
2249  *
2250  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2251  * ``good enough'' for the majority of memory.
2252  */
2253 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2254 {
2255         int ret;
2256         bool try_again = true;
2257         struct page *page, *ref_page = NULL;
2258
2259         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2260
2261         if (!pfn_valid(pfn))
2262                 return -ENXIO;
2263         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2264                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2265
2266         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2267         page = pfn_to_online_page(pfn);
2268         if (!page) {
2269                 put_ref_page(ref_page);
2270                 return -EIO;
2271         }
2272
2273         mutex_lock(&mf_mutex);
2274
2275         if (PageHWPoison(page)) {
2276                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2277                 put_ref_page(ref_page);
2278                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2279                 return 0;
2280         }
2281
2282 retry:
2283         get_online_mems();
2284         ret = get_hwpoison_page(page, flags);
2285         put_online_mems();
2286
2287         if (ret > 0) {
2288                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2289         } else if (ret == 0) {
2290                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2291                         try_again = false;
2292                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2293                         goto retry;
2294                 }
2295         }
2296
2297         mutex_unlock(&mf_mutex);
2298
2299         return ret;
2300 }