x86: add tizen_qemu_x86_defconfig & tizen_qemu_x86_64_defconfig
[platform/kernel/linux-rpi.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/ksm.h>
43 #include <linux/rmap.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/swap.h>
47 #include <linux/backing-dev.h>
48 #include <linux/migrate.h>
49 #include <linux/suspend.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/hugetlb.h>
53 #include <linux/memory_hotplug.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/memremap.h>
56 #include <linux/kfifo.h>
57 #include <linux/ratelimit.h>
58 #include <linux/page-isolation.h>
59 #include <linux/pagewalk.h>
60 #include <linux/shmem_fs.h>
61 #include "internal.h"
62 #include "ras/ras_event.h"
63
64 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
65
66 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
67
68 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
69
70 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
71 {
72         int ret;
73
74         zone_pcp_disable(page_zone(page));
75         ret = dissolve_free_huge_page(page);
76         if (!ret)
77                 ret = take_page_off_buddy(page);
78         zone_pcp_enable(page_zone(page));
79
80         return ret > 0;
81 }
82
83 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
84 {
85         if (hugepage_or_freepage) {
86                 /*
87                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
88                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
89                  */
90                 if (!__page_handle_poison(page))
91                         /*
92                          * We could fail to take off the target page from buddy
93                          * for example due to racy page allocation, but that's
94                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
95                          * and if someone really want to use it, they should
96                          * take it.
97                          */
98                         return false;
99         }
100
101         SetPageHWPoison(page);
102         if (release)
103                 put_page(page);
104         page_ref_inc(page);
105         num_poisoned_pages_inc();
106
107         return true;
108 }
109
110 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
111
112 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
113 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
114 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
115 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
116 u64 hwpoison_filter_flags_value;
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
122
123 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
124 {
125         struct address_space *mapping;
126         dev_t dev;
127
128         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
129             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
130                 return 0;
131
132         /*
133          * page_mapping() does not accept slab pages.
134          */
135         if (PageSlab(p))
136                 return -EINVAL;
137
138         mapping = page_mapping(p);
139         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
140                 return -EINVAL;
141
142         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
143         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
144             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
145                 return -EINVAL;
146         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
147             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
148                 return -EINVAL;
149
150         return 0;
151 }
152
153 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
154 {
155         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
156                 return 0;
157
158         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
159                                     hwpoison_filter_flags_value)
160                 return 0;
161         else
162                 return -EINVAL;
163 }
164
165 /*
166  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
167  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
168  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
169  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
170  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
171  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
172  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
173  * a freed page.
174  */
175 #ifdef CONFIG_MEMCG
176 u64 hwpoison_filter_memcg;
177 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
178 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
179 {
180         if (!hwpoison_filter_memcg)
181                 return 0;
182
183         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
184                 return -EINVAL;
185
186         return 0;
187 }
188 #else
189 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
190 #endif
191
192 int hwpoison_filter(struct page *p)
193 {
194         if (!hwpoison_filter_enable)
195                 return 0;
196
197         if (hwpoison_filter_dev(p))
198                 return -EINVAL;
199
200         if (hwpoison_filter_flags(p))
201                 return -EINVAL;
202
203         if (hwpoison_filter_task(p))
204                 return -EINVAL;
205
206         return 0;
207 }
208 #else
209 int hwpoison_filter(struct page *p)
210 {
211         return 0;
212 }
213 #endif
214
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
216
217 /*
218  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
219  * the page.
220  *
221  * General strategy:
222  * Find all processes having the page mapped and kill them.
223  * But we keep a page reference around so that the page is not
224  * actually freed yet.
225  * Then stash the page away
226  *
227  * There's no convenient way to get back to mapped processes
228  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
229  * running processes.
230  *
231  * Remember that machine checks are not common (or rather
232  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
233  * be a performance issue.
234  *
235  * Also there are some races possible while we get from the
236  * error detection to actually handle it.
237  */
238
239 struct to_kill {
240         struct list_head nd;
241         struct task_struct *tsk;
242         unsigned long addr;
243         short size_shift;
244 };
245
246 /*
247  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
248  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
249  * ``action required'' if error happened in current execution context
250  */
251 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
252 {
253         struct task_struct *t = tk->tsk;
254         short addr_lsb = tk->size_shift;
255         int ret = 0;
256
257         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
258                         pfn, t->comm, t->pid);
259
260         if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
261                 if (t == current)
262                         ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
263                                          (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
264                 else
265                         /* Signal other processes sharing the page if they have PF_MCE_EARLY set. */
266                         ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
267                                 addr_lsb, t);
268         } else {
269                 /*
270                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
271                  * can be temporarily blocked.
272                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
273                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
274                  */
275                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
276                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
277         }
278         if (ret < 0)
279                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
280                         t->comm, t->pid, ret);
281         return ret;
282 }
283
284 /*
285  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
286  * lru_add_drain_all.
287  */
288 void shake_page(struct page *p)
289 {
290         if (PageHuge(p))
291                 return;
292
293         if (!PageSlab(p)) {
294                 lru_add_drain_all();
295                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
296                         return;
297         }
298
299         /*
300          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
301          * shrinker will be available.
302          */
303 }
304 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
305
306 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
307                 struct vm_area_struct *vma)
308 {
309         unsigned long address = vma_address(page, vma);
310         unsigned long ret = 0;
311         pgd_t *pgd;
312         p4d_t *p4d;
313         pud_t *pud;
314         pmd_t *pmd;
315         pte_t *pte;
316
317         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
318         if (!pgd_present(*pgd))
319                 return 0;
320         p4d = p4d_offset(pgd, address);
321         if (!p4d_present(*p4d))
322                 return 0;
323         pud = pud_offset(p4d, address);
324         if (!pud_present(*pud))
325                 return 0;
326         if (pud_devmap(*pud))
327                 return PUD_SHIFT;
328         pmd = pmd_offset(pud, address);
329         if (!pmd_present(*pmd))
330                 return 0;
331         if (pmd_devmap(*pmd))
332                 return PMD_SHIFT;
333         pte = pte_offset_map(pmd, address);
334         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
335                 ret = PAGE_SHIFT;
336         pte_unmap(pte);
337         return ret;
338 }
339
340 /*
341  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
342  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
343  */
344
345 /*
346  * Schedule a process for later kill.
347  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
348  */
349 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
350                        struct vm_area_struct *vma,
351                        struct list_head *to_kill)
352 {
353         struct to_kill *tk;
354
355         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
356         if (!tk) {
357                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
358                 return;
359         }
360
361         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
362         if (is_zone_device_page(p))
363                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
364         else
365                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
366
367         /*
368          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
369          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
370          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
371          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
372          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
373          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
374          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
375          * has a mapping for the page.
376          */
377         if (tk->addr == -EFAULT) {
378                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
379                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
380         } else if (tk->size_shift == 0) {
381                 kfree(tk);
382                 return;
383         }
384
385         get_task_struct(tsk);
386         tk->tsk = tsk;
387         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
388 }
389
390 /*
391  * Kill the processes that have been collected earlier.
392  *
393  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
394  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
395  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
396  * wrong earlier.
397  */
398 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
399                 unsigned long pfn, int flags)
400 {
401         struct to_kill *tk, *next;
402
403         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
404                 if (forcekill) {
405                         /*
406                          * In case something went wrong with munmapping
407                          * make sure the process doesn't catch the
408                          * signal and then access the memory. Just kill it.
409                          */
410                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
411                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
412                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
413                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
414                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
415                         }
416
417                         /*
418                          * In theory the process could have mapped
419                          * something else on the address in-between. We could
420                          * check for that, but we need to tell the
421                          * process anyways.
422                          */
423                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
424                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
425                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
426                 }
427                 put_task_struct(tk->tsk);
428                 kfree(tk);
429         }
430 }
431
432 /*
433  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
434  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
435  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
436  *
437  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
438  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
439  */
440 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
441 {
442         struct task_struct *t;
443
444         for_each_thread(tsk, t) {
445                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
446                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
447                                 return t;
448                 } else {
449                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
450                                 return t;
451                 }
452         }
453         return NULL;
454 }
455
456 /*
457  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
458  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
459  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
460  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
461  *
462  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
463  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
464  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
465  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
466  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
467  */
468 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
469                                            int force_early)
470 {
471         if (!tsk->mm)
472                 return NULL;
473         /*
474          * Comparing ->mm here because current task might represent
475          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
476          */
477         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
478                 return current;
479
480         return find_early_kill_thread(tsk);
481 }
482
483 /*
484  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
485  */
486 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
487                                 int force_early)
488 {
489         struct vm_area_struct *vma;
490         struct task_struct *tsk;
491         struct anon_vma *av;
492         pgoff_t pgoff;
493
494         av = page_lock_anon_vma_read(page);
495         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
496                 return;
497
498         pgoff = page_to_pgoff(page);
499         read_lock(&tasklist_lock);
500         for_each_process (tsk) {
501                 struct anon_vma_chain *vmac;
502                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
503
504                 if (!t)
505                         continue;
506                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
507                                                pgoff, pgoff) {
508                         vma = vmac->vma;
509                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
510                                 continue;
511                         if (vma->vm_mm == t->mm)
512                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
513                 }
514         }
515         read_unlock(&tasklist_lock);
516         page_unlock_anon_vma_read(av);
517 }
518
519 /*
520  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
521  */
522 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
523                                 int force_early)
524 {
525         struct vm_area_struct *vma;
526         struct task_struct *tsk;
527         struct address_space *mapping = page->mapping;
528         pgoff_t pgoff;
529
530         i_mmap_lock_read(mapping);
531         read_lock(&tasklist_lock);
532         pgoff = page_to_pgoff(page);
533         for_each_process(tsk) {
534                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
535
536                 if (!t)
537                         continue;
538                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
539                                       pgoff) {
540                         /*
541                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
542                          * the page but the corrupted page is not necessarily
543                          * mapped it in its pte.
544                          * Assume applications who requested early kill want
545                          * to be informed of all such data corruptions.
546                          */
547                         if (vma->vm_mm == t->mm)
548                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
549                 }
550         }
551         read_unlock(&tasklist_lock);
552         i_mmap_unlock_read(mapping);
553 }
554
555 /*
556  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
557  */
558 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
559                                 int force_early)
560 {
561         if (!page->mapping)
562                 return;
563
564         if (PageAnon(page))
565                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
566         else
567                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
568 }
569
570 struct hwp_walk {
571         struct to_kill tk;
572         unsigned long pfn;
573         int flags;
574 };
575
576 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
577 {
578         tk->addr = addr;
579         tk->size_shift = shift;
580 }
581
582 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
583                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
584 {
585         unsigned long pfn = 0;
586
587         if (pte_present(pte)) {
588                 pfn = pte_pfn(pte);
589         } else {
590                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
591
592                 if (is_hwpoison_entry(swp))
593                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
594         }
595
596         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
597                 return 0;
598
599         set_to_kill(tk, addr, shift);
600         return 1;
601 }
602
603 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
604 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
605                                       struct hwp_walk *hwp)
606 {
607         pmd_t pmd = *pmdp;
608         unsigned long pfn;
609         unsigned long hwpoison_vaddr;
610
611         if (!pmd_present(pmd))
612                 return 0;
613         pfn = pmd_pfn(pmd);
614         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
615                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
616                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
617                 return 1;
618         }
619         return 0;
620 }
621 #else
622 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
623                                       struct hwp_walk *hwp)
624 {
625         return 0;
626 }
627 #endif
628
629 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
630                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
631 {
632         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
633         int ret = 0;
634         pte_t *ptep, *mapped_pte;
635         spinlock_t *ptl;
636
637         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
638         if (ptl) {
639                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
640                 spin_unlock(ptl);
641                 goto out;
642         }
643
644         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
645                 goto out;
646
647         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
648                                                 addr, &ptl);
649         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
650                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
651                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
652                 if (ret == 1)
653                         break;
654         }
655         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
656 out:
657         cond_resched();
658         return ret;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
662 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
663                             unsigned long addr, unsigned long end,
664                             struct mm_walk *walk)
665 {
666         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
667         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
668         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
669
670         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
671                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
672 }
673 #else
674 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
675 #endif
676
677 static struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
678         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
679         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
680 };
681
682 /*
683  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
684  *
685  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
686  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
687  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
688  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
689  *
690  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
691  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
692  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
693  * process has multiple entries mapping the error page.
694  */
695 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
696                                   int flags)
697 {
698         int ret;
699         struct hwp_walk priv = {
700                 .pfn = pfn,
701         };
702         priv.tk.tsk = p;
703
704         if (!p->mm)
705                 return -EFAULT;
706
707         mmap_read_lock(p->mm);
708         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
709                               (void *)&priv);
710         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
711                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
712         else
713                 ret = 0;
714         mmap_read_unlock(p->mm);
715         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
716 }
717
718 static const char *action_name[] = {
719         [MF_IGNORED] = "Ignored",
720         [MF_FAILED] = "Failed",
721         [MF_DELAYED] = "Delayed",
722         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
723 };
724
725 static const char * const action_page_types[] = {
726         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
727         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
728         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
729         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
730         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
731         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
732         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
733         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
734         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
735         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
736         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
737         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
738         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
739         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
740         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
741         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
742         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
743         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
744         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
745         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
746         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
747         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
748         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
749 };
750
751 /*
752  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
753  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
754  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
755  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
756  */
757 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
758 {
759         if (!isolate_lru_page(p)) {
760                 /*
761                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
762                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
763                  */
764                 ClearPageActive(p);
765                 ClearPageUnevictable(p);
766
767                 /*
768                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
769                  * to uncharge it manually from its memcg.
770                  */
771                 mem_cgroup_uncharge(p);
772
773                 /*
774                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
775                  */
776                 put_page(p);
777                 return 0;
778         }
779         return -EIO;
780 }
781
782 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
783                                 struct address_space *mapping)
784 {
785         int ret = MF_FAILED;
786
787         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
788                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
789
790                 if (err != 0) {
791                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
792                                 pfn, err);
793                 } else if (page_has_private(p) &&
794                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
795                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
796                                 pfn);
797                 } else {
798                         ret = MF_RECOVERED;
799                 }
800         } else {
801                 /*
802                  * If the file system doesn't support it just invalidate
803                  * This fails on dirty or anything with private pages
804                  */
805                 if (invalidate_inode_page(p))
806                         ret = MF_RECOVERED;
807                 else
808                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
809                                 pfn);
810         }
811
812         return ret;
813 }
814
815 struct page_state {
816         unsigned long mask;
817         unsigned long res;
818         enum mf_action_page_type type;
819
820         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
821         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
822 };
823
824 /*
825  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
826  * false.
827  *
828  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
829  */
830 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
831                                bool extra_pins)
832 {
833         int count = page_count(p) - 1;
834
835         if (extra_pins)
836                 count -= 1;
837
838         if (count > 0) {
839                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
840                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
841                 return true;
842         }
843
844         return false;
845 }
846
847 /*
848  * Error hit kernel page.
849  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
850  * could be more sophisticated.
851  */
852 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
853 {
854         unlock_page(p);
855         return MF_IGNORED;
856 }
857
858 /*
859  * Page in unknown state. Do nothing.
860  */
861 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
862 {
863         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
864         unlock_page(p);
865         return MF_FAILED;
866 }
867
868 /*
869  * Clean (or cleaned) page cache page.
870  */
871 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
872 {
873         int ret;
874         struct address_space *mapping;
875         bool extra_pins;
876
877         delete_from_lru_cache(p);
878
879         /*
880          * For anonymous pages we're done the only reference left
881          * should be the one m_f() holds.
882          */
883         if (PageAnon(p)) {
884                 ret = MF_RECOVERED;
885                 goto out;
886         }
887
888         /*
889          * Now truncate the page in the page cache. This is really
890          * more like a "temporary hole punch"
891          * Don't do this for block devices when someone else
892          * has a reference, because it could be file system metadata
893          * and that's not safe to truncate.
894          */
895         mapping = page_mapping(p);
896         if (!mapping) {
897                 /*
898                  * Page has been teared down in the meanwhile
899                  */
900                 ret = MF_FAILED;
901                 goto out;
902         }
903
904         /*
905          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
906          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
907          */
908         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
909
910         /*
911          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
912          *
913          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
914          */
915         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
916         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
917                 ret = MF_FAILED;
918
919 out:
920         unlock_page(p);
921
922         return ret;
923 }
924
925 /*
926  * Dirty pagecache page
927  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
928  * propagated.
929  */
930 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
931 {
932         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
933
934         SetPageError(p);
935         /* TBD: print more information about the file. */
936         if (mapping) {
937                 /*
938                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
939                  * who check the mapping.
940                  * This way the application knows that something went
941                  * wrong with its dirty file data.
942                  *
943                  * There's one open issue:
944                  *
945                  * The EIO will be only reported on the next IO
946                  * operation and then cleared through the IO map.
947                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
948                  * first through the AS_EIO flag in the address space
949                  * and then through the PageError flag in the page.
950                  * Since we drop pages on memory failure handling the
951                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
952                  *
953                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
954                  * the first operation that returns an error, while
955                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
956                  * when the page is reread or dropped.  If an
957                  * application assumes it will always get error on
958                  * fsync, but does other operations on the fd before
959                  * and the page is dropped between then the error
960                  * will not be properly reported.
961                  *
962                  * This can already happen even without hwpoisoned
963                  * pages: first on metadata IO errors (which only
964                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
965                  * at the wrong time.
966                  *
967                  * So right now we assume that the application DTRT on
968                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
969                  * of the kernel.
970                  */
971                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
972         }
973
974         return me_pagecache_clean(ps, p);
975 }
976
977 /*
978  * Clean and dirty swap cache.
979  *
980  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
981  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
982  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
983  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
984  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
985  * and then
986  *      - clear dirty bit to prevent IO
987  *      - remove from LRU
988  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
989  *        a later page fault, we know the application is accessing
990  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
991  *        interception code in do_swap_page to catch it).
992  *
993  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
994  * bring in the known good data from disk.
995  */
996 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
997 {
998         int ret;
999         bool extra_pins = false;
1000
1001         ClearPageDirty(p);
1002         /* Trigger EIO in shmem: */
1003         ClearPageUptodate(p);
1004
1005         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1006         unlock_page(p);
1007
1008         if (ret == MF_DELAYED)
1009                 extra_pins = true;
1010
1011         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1012                 ret = MF_FAILED;
1013
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1018 {
1019         int ret;
1020
1021         delete_from_swap_cache(p);
1022
1023         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1024         unlock_page(p);
1025
1026         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1027                 ret = MF_FAILED;
1028
1029         return ret;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Huge pages. Needs work.
1034  * Issues:
1035  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1036  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1037  */
1038 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1039 {
1040         int res;
1041         struct page *hpage = compound_head(p);
1042         struct address_space *mapping;
1043         bool extra_pins = false;
1044
1045         if (!PageHuge(hpage))
1046                 return MF_DELAYED;
1047
1048         mapping = page_mapping(hpage);
1049         if (mapping) {
1050                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1051                 /* The page is kept in page cache. */
1052                 extra_pins = true;
1053                 unlock_page(hpage);
1054         } else {
1055                 res = MF_FAILED;
1056                 unlock_page(hpage);
1057                 /*
1058                  * migration entry prevents later access on error anonymous
1059                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
1060                  * save healthy subpages.
1061                  */
1062                 if (PageAnon(hpage))
1063                         put_page(hpage);
1064                 if (__page_handle_poison(p)) {
1065                         page_ref_inc(p);
1066                         res = MF_RECOVERED;
1067                 }
1068         }
1069
1070         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1071                 res = MF_FAILED;
1072
1073         return res;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Various page states we can handle.
1078  *
1079  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1080  * The table matches them in order and calls the right handler.
1081  *
1082  * This is quite tricky because we can access page at any time
1083  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1084  *
1085  * This is not complete. More states could be added.
1086  * For any missing state don't attempt recovery.
1087  */
1088
1089 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1090 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1091 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1092 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1093 #define lru             (1UL << PG_lru)
1094 #define head            (1UL << PG_head)
1095 #define slab            (1UL << PG_slab)
1096 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1097
1098 static struct page_state error_states[] = {
1099         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1100         /*
1101          * free pages are specially detected outside this table:
1102          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1103          */
1104
1105         /*
1106          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1107          * currently unused objects without touching them. But just
1108          * treat it as standard kernel for now.
1109          */
1110         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1111
1112         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1113
1114         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1115         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1116
1117         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1118         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1119
1120         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1121         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1122
1123         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1124         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1125
1126         /*
1127          * Catchall entry: must be at end.
1128          */
1129         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1130 };
1131
1132 #undef dirty
1133 #undef sc
1134 #undef unevict
1135 #undef mlock
1136 #undef lru
1137 #undef head
1138 #undef slab
1139 #undef reserved
1140
1141 /*
1142  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1143  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1144  */
1145 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1146                           enum mf_result result)
1147 {
1148         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1149
1150         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1151                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1152 }
1153
1154 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1155                         unsigned long pfn)
1156 {
1157         int result;
1158
1159         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1160         result = ps->action(ps, p);
1161
1162         action_result(pfn, ps->type, result);
1163
1164         /* Could do more checks here if page looks ok */
1165         /*
1166          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1167          */
1168
1169         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
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                 pr_err("Memory failure: %#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1270
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1276  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1277  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1278  *
1279  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1280  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1281  * (defined as a page-type we can successfully handle the memor error on it,
1282  * such as LRU page and hugetlb page).
1283  *
1284  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1285  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1286  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1287  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1288  * and has some retry logic in get_any_page().
1289  *
1290  * Return: 0 on failure,
1291  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1292  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1293  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1294  *         operations like allocation and free.
1295  */
1296 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1297 {
1298         int ret;
1299
1300         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1301         ret = get_any_page(p, flags);
1302         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1303
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1309  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1310  */
1311 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1312                                   int flags, struct page *hpage)
1313 {
1314         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1315         struct address_space *mapping;
1316         LIST_HEAD(tokill);
1317         bool unmap_success;
1318         int kill = 1, forcekill;
1319         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1320
1321         /*
1322          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1323          * other types of pages.
1324          */
1325         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1326                 return true;
1327         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1328                 return true;
1329
1330         /*
1331          * This check implies we don't kill processes if their pages
1332          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1333          */
1334         if (!page_mapped(hpage))
1335                 return true;
1336
1337         if (PageKsm(p)) {
1338                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1339                 return false;
1340         }
1341
1342         if (PageSwapCache(p)) {
1343                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1344                         pfn);
1345                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1346         }
1347
1348         /*
1349          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1350          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1351          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1352          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1353          */
1354         mapping = page_mapping(hpage);
1355         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1356             mapping_can_writeback(mapping)) {
1357                 if (page_mkclean(hpage)) {
1358                         SetPageDirty(hpage);
1359                 } else {
1360                         kill = 0;
1361                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1362                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1363                                 pfn);
1364                 }
1365         }
1366
1367         /*
1368          * First collect all the processes that have the page
1369          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1370          * because ttu takes the rmap data structures down.
1371          *
1372          * Error handling: We ignore errors here because
1373          * there's nothing that can be done.
1374          */
1375         if (kill)
1376                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1377
1378         if (!PageHuge(hpage)) {
1379                 try_to_unmap(hpage, ttu);
1380         } else {
1381                 if (!PageAnon(hpage)) {
1382                         /*
1383                          * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1384                          * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1385                          * this, take semaphore in write mode here and set
1386                          * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1387                          * at this higher level.
1388                          */
1389                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1390                         if (mapping) {
1391                                 try_to_unmap(hpage, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1392                                 i_mmap_unlock_write(mapping);
1393                         } else
1394                                 pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1395                 } else {
1396                         try_to_unmap(hpage, ttu);
1397                 }
1398         }
1399
1400         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1401         if (!unmap_success)
1402                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1403                        pfn, page_mapcount(hpage));
1404
1405         /*
1406          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1407          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1408          */
1409         if (mlocked)
1410                 shake_page(hpage);
1411
1412         /*
1413          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1414          * struct page and all unmaps done we can decide if
1415          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1416          * was dirty or the process is not restartable,
1417          * otherwise the tokill list is merely
1418          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1419          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1420          * any accesses to the poisoned memory.
1421          */
1422         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1423         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1424
1425         return unmap_success;
1426 }
1427
1428 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1429                                 unsigned long page_flags)
1430 {
1431         struct page_state *ps;
1432
1433         /*
1434          * The first check uses the current page flags which may not have any
1435          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1436          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1437          */
1438         for (ps = error_states;; ps++)
1439                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1440                         break;
1441
1442         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1443
1444         if (!ps->mask)
1445                 for (ps = error_states;; ps++)
1446                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1447                                 break;
1448         return page_action(ps, p, pfn);
1449 }
1450
1451 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1452 {
1453         lock_page(page);
1454         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1455                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1456
1457                 unlock_page(page);
1458                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1459                 put_page(page);
1460                 return -EBUSY;
1461         }
1462         unlock_page(page);
1463
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1469  *
1470  * Return values:
1471  *   0             - free hugepage
1472  *   1             - in-use hugepage
1473  *   2             - not a hugepage
1474  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1475  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1476  */
1477 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1478 {
1479         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1480         struct page *head = compound_head(page);
1481         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1482         bool count_increased = false;
1483
1484         if (!PageHeadHuge(head))
1485                 goto out;
1486
1487         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1488                 ret = 1;
1489                 count_increased = true;
1490         } else if (HPageFreed(head) || HPageMigratable(head)) {
1491                 ret = get_page_unless_zero(head);
1492                 if (ret)
1493                         count_increased = true;
1494         } else {
1495                 ret = -EBUSY;
1496                 goto out;
1497         }
1498
1499         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1500                 ret = -EHWPOISON;
1501                 goto out;
1502         }
1503
1504         return ret;
1505 out:
1506         if (count_increased)
1507                 put_page(head);
1508         return ret;
1509 }
1510
1511 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1512 /*
1513  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1514  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1515  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1516  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1517  */
1518 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1519 {
1520         int res;
1521         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1522         struct page *head;
1523         unsigned long page_flags;
1524         bool retry = true;
1525
1526         *hugetlb = 1;
1527 retry:
1528         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1529         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1530                 *hugetlb = 0;
1531                 return 0;
1532         } else if (res == -EHWPOISON) {
1533                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1534                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1535                         head = compound_head(p);
1536                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1537                 }
1538                 return res;
1539         } else if (res == -EBUSY) {
1540                 if (retry) {
1541                         retry = false;
1542                         goto retry;
1543                 }
1544                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1545                 return res;
1546         }
1547
1548         head = compound_head(p);
1549         lock_page(head);
1550
1551         if (hwpoison_filter(p)) {
1552                 ClearPageHWPoison(head);
1553                 res = -EOPNOTSUPP;
1554                 goto out;
1555         }
1556
1557         num_poisoned_pages_inc();
1558
1559         /*
1560          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1561          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1562          */
1563         if (res == 0) {
1564                 unlock_page(head);
1565                 res = MF_FAILED;
1566                 if (__page_handle_poison(p)) {
1567                         page_ref_inc(p);
1568                         res = MF_RECOVERED;
1569                 }
1570                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1571                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1572         }
1573
1574         page_flags = head->flags;
1575
1576         /*
1577          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1578          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1579          * make sure that:
1580          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1581          *    entry properly works, and
1582          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1583          *    hwpoison entries.
1584          */
1585         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1586                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1587                 res = -EBUSY;
1588                 goto out;
1589         }
1590
1591         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1592                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1593                 res = -EBUSY;
1594                 goto out;
1595         }
1596
1597         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1598 out:
1599         unlock_page(head);
1600         return res;
1601 }
1602 #else
1603 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1604 {
1605         return 0;
1606 }
1607 #endif
1608
1609 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1610                 struct dev_pagemap *pgmap)
1611 {
1612         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1613         unsigned long size = 0;
1614         struct to_kill *tk;
1615         LIST_HEAD(tokill);
1616         int rc = -EBUSY;
1617         loff_t start;
1618         dax_entry_t cookie;
1619
1620         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1621                 /*
1622                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1623                  */
1624                 put_page(page);
1625
1626         /* device metadata space is not recoverable */
1627         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1628                 rc = -ENXIO;
1629                 goto out;
1630         }
1631
1632         /*
1633          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1634          * the address_space, typically this would be handled by
1635          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1636          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1637          * poison signaling is complete.
1638          */
1639         cookie = dax_lock_page(page);
1640         if (!cookie)
1641                 goto out;
1642
1643         if (hwpoison_filter(page)) {
1644                 rc = -EOPNOTSUPP;
1645                 goto unlock;
1646         }
1647
1648         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1649                 /*
1650                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1651                  * with device-side memory.
1652                  */
1653                 goto unlock;
1654         }
1655
1656         /*
1657          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1658          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1659          */
1660         SetPageHWPoison(page);
1661
1662         /*
1663          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1664          * different physical page at a given virtual address, so all
1665          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1666          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1667          */
1668         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1669         collect_procs(page, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1670
1671         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1672                 if (tk->size_shift)
1673                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1674         if (size) {
1675                 /*
1676                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1677                  * device-dax mappings which are constant size. The
1678                  * actual size of the mapping being torn down is
1679                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1680                  */
1681                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1682                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1683         }
1684         kill_procs(&tokill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1685         rc = 0;
1686 unlock:
1687         dax_unlock_page(page, cookie);
1688 out:
1689         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1690         put_dev_pagemap(pgmap);
1691         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1692         return rc;
1693 }
1694
1695 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1696
1697 /**
1698  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1699  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1700  * @flags: fine tune action taken
1701  *
1702  * This function is called by the low level machine check code
1703  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1704  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1705  * dropping pages, killing processes etc.
1706  *
1707  * The function is primarily of use for corruptions that
1708  * happen outside the current execution context (e.g. when
1709  * detected by a background scrubber)
1710  *
1711  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1712  * enabled and no spinlocks hold.
1713  *
1714  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1715  *         -EOPNOTSUPP for memory_filter() filtered the error event,
1716  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1717  */
1718 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1719 {
1720         struct page *p;
1721         struct page *hpage;
1722         struct page *orig_head;
1723         struct dev_pagemap *pgmap;
1724         int res = 0;
1725         unsigned long page_flags;
1726         bool retry = true;
1727         int hugetlb = 0;
1728
1729         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1730                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1731
1732         p = pfn_to_online_page(pfn);
1733         if (!p) {
1734                 if (pfn_valid(pfn)) {
1735                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1736                         if (pgmap)
1737                                 return memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1738                                                                   pgmap);
1739                 }
1740                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1741                         pfn);
1742                 return -ENXIO;
1743         }
1744
1745         mutex_lock(&mf_mutex);
1746
1747 try_again:
1748         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
1749         if (hugetlb)
1750                 goto unlock_mutex;
1751
1752         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1753                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1754                         pfn);
1755                 res = -EHWPOISON;
1756                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1757                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1758                 goto unlock_mutex;
1759         }
1760
1761         orig_head = hpage = compound_head(p);
1762         num_poisoned_pages_inc();
1763
1764         /*
1765          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1766          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1767          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1768          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1769          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1770          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1771          *    used and will be freed some time later.
1772          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1773          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1774          */
1775         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1776                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1777                 if (!res) {
1778                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1779                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1780                                         page_ref_inc(p);
1781                                         res = MF_RECOVERED;
1782                                 } else {
1783                                         /* We lost the race, try again */
1784                                         if (retry) {
1785                                                 ClearPageHWPoison(p);
1786                                                 num_poisoned_pages_dec();
1787                                                 retry = false;
1788                                                 goto try_again;
1789                                         }
1790                                         res = MF_FAILED;
1791                                 }
1792                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1793                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1794                         } else {
1795                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1796                                 res = -EBUSY;
1797                         }
1798                         goto unlock_mutex;
1799                 } else if (res < 0) {
1800                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1801                         res = -EBUSY;
1802                         goto unlock_mutex;
1803                 }
1804         }
1805
1806         if (PageTransHuge(hpage)) {
1807                 /*
1808                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1809                  * otherwise it may race with THP split.
1810                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1811                  * it is called by soft offline too and it is just called
1812                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1813                  * place.
1814                  *
1815                  * Don't need care about the above error handling paths for
1816                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1817                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1818                  * page is a valid handlable page.
1819                  */
1820                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1821                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1822                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1823                         res = -EBUSY;
1824                         goto unlock_mutex;
1825                 }
1826                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1827         }
1828
1829         /*
1830          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1831          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1832          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1833          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1834          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1835          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1836          */
1837         shake_page(p);
1838
1839         lock_page(p);
1840
1841         /*
1842          * The page could have changed compound pages during the locking.
1843          * If this happens just bail out.
1844          */
1845         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1846                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1847                 res = -EBUSY;
1848                 goto unlock_page;
1849         }
1850
1851         /*
1852          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1853          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1854          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1855          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1856          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1857          */
1858         page_flags = p->flags;
1859
1860         if (hwpoison_filter(p)) {
1861                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1862                         num_poisoned_pages_dec();
1863                 unlock_page(p);
1864                 put_page(p);
1865                 res = -EOPNOTSUPP;
1866                 goto unlock_mutex;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1871          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1872          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1873          */
1874         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1875                 goto identify_page_state;
1876
1877         /*
1878          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1879          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1880          */
1881         wait_on_page_writeback(p);
1882
1883         /*
1884          * Now take care of user space mappings.
1885          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1886          */
1887         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1888                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1889                 res = -EBUSY;
1890                 goto unlock_page;
1891         }
1892
1893         /*
1894          * Torn down by someone else?
1895          */
1896         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1897                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1898                 res = -EBUSY;
1899                 goto unlock_page;
1900         }
1901
1902 identify_page_state:
1903         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1904         mutex_unlock(&mf_mutex);
1905         return res;
1906 unlock_page:
1907         unlock_page(p);
1908 unlock_mutex:
1909         mutex_unlock(&mf_mutex);
1910         return res;
1911 }
1912 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1913
1914 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1915 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1916
1917 struct memory_failure_entry {
1918         unsigned long pfn;
1919         int flags;
1920 };
1921
1922 struct memory_failure_cpu {
1923         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1924                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1925         spinlock_t lock;
1926         struct work_struct work;
1927 };
1928
1929 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1930
1931 /**
1932  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1933  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1934  * @flags: Flags for memory failure handling
1935  *
1936  * This function is called by the low level hardware error handler
1937  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1938  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1939  * processes etc.
1940  *
1941  * The function is primarily of use for corruptions that
1942  * happen outside the current execution context (e.g. when
1943  * detected by a background scrubber)
1944  *
1945  * Can run in IRQ context.
1946  */
1947 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1948 {
1949         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1950         unsigned long proc_flags;
1951         struct memory_failure_entry entry = {
1952                 .pfn =          pfn,
1953                 .flags =        flags,
1954         };
1955
1956         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1957         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1958         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1959                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1960         else
1961                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1962                        pfn);
1963         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1964         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1965 }
1966 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1967
1968 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1969 {
1970         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1971         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1972         unsigned long proc_flags;
1973         int gotten;
1974
1975         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1976         for (;;) {
1977                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1978                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1979                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1980                 if (!gotten)
1981                         break;
1982                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1983                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1984                 else
1985                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1986         }
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1991  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1992  */
1993 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1994 {
1995         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1996
1997         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1998         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1999         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2000 }
2001
2002 static int __init memory_failure_init(void)
2003 {
2004         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2005         int cpu;
2006
2007         for_each_possible_cpu(cpu) {
2008                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2009                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2010                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2011                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2012         }
2013
2014         return 0;
2015 }
2016 core_initcall(memory_failure_init);
2017
2018 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2019 ({                                                      \
2020         if (__ratelimit(rs))                            \
2021                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2022 })
2023
2024 /**
2025  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2026  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2027  *
2028  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2029  * memory_failure() earlier.
2030  *
2031  * This is only done on the software-level, so it only works
2032  * for linux injected failures, not real hardware failures
2033  *
2034  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2035  */
2036 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2037 {
2038         struct page *page;
2039         struct page *p;
2040         int freeit = 0;
2041         int ret = 0;
2042         unsigned long flags = 0;
2043         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2044                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2045
2046         if (!pfn_valid(pfn))
2047                 return -ENXIO;
2048
2049         p = pfn_to_page(pfn);
2050         page = compound_head(p);
2051
2052         mutex_lock(&mf_mutex);
2053
2054         if (!PageHWPoison(p)) {
2055                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2056                                  pfn, &unpoison_rs);
2057                 goto unlock_mutex;
2058         }
2059
2060         if (page_count(page) > 1) {
2061                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2062                                  pfn, &unpoison_rs);
2063                 goto unlock_mutex;
2064         }
2065
2066         if (page_mapped(page)) {
2067                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2068                                  pfn, &unpoison_rs);
2069                 goto unlock_mutex;
2070         }
2071
2072         if (page_mapping(page)) {
2073                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2074                                  pfn, &unpoison_rs);
2075                 goto unlock_mutex;
2076         }
2077
2078         if (!get_hwpoison_page(p, flags)) {
2079                 if (TestClearPageHWPoison(p))
2080                         num_poisoned_pages_dec();
2081                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
2082                                  pfn, &unpoison_rs);
2083                 goto unlock_mutex;
2084         }
2085
2086         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
2087                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2088                                  pfn, &unpoison_rs);
2089                 num_poisoned_pages_dec();
2090                 freeit = 1;
2091         }
2092
2093         put_page(page);
2094         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
2095                 put_page(page);
2096
2097 unlock_mutex:
2098         mutex_unlock(&mf_mutex);
2099         return ret;
2100 }
2101 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2102
2103 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2104 {
2105         bool isolated = false;
2106         bool lru = PageLRU(page);
2107
2108         if (PageHuge(page)) {
2109                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2110         } else {
2111                 if (lru)
2112                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2113                 else
2114                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2115
2116                 if (isolated)
2117                         list_add(&page->lru, pagelist);
2118         }
2119
2120         if (isolated && lru)
2121                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2122                                     page_is_file_lru(page));
2123
2124         /*
2125          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2126          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2127          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2128          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2129          * get_any_pages() as well.
2130          */
2131         put_page(page);
2132         return isolated;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2137  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2138  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2139  */
2140 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2141 {
2142         int ret = 0;
2143         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2144         struct page *hpage = compound_head(page);
2145         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2146         bool huge = PageHuge(page);
2147         LIST_HEAD(pagelist);
2148         struct migration_target_control mtc = {
2149                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2150                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2151         };
2152
2153         /*
2154          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
2155          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
2156          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
2157          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
2158          */
2159         lock_page(page);
2160         if (!PageHuge(page))
2161                 wait_on_page_writeback(page);
2162         if (PageHWPoison(page)) {
2163                 unlock_page(page);
2164                 put_page(page);
2165                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2166                 return 0;
2167         }
2168
2169         if (!PageHuge(page))
2170                 /*
2171                  * Try to invalidate first. This should work for
2172                  * non dirty unmapped page cache pages.
2173                  */
2174                 ret = invalidate_inode_page(page);
2175         unlock_page(page);
2176
2177         /*
2178          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
2179          * would need to fix isolation locking first.
2180          */
2181         if (ret) {
2182                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2183                 page_handle_poison(page, false, true);
2184                 return 0;
2185         }
2186
2187         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2188                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2189                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2190                 if (!ret) {
2191                         bool release = !huge;
2192
2193                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2194                                 ret = -EBUSY;
2195                 } else {
2196                         if (!list_empty(&pagelist))
2197                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2198
2199                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
2200                                 pfn, msg_page[huge], ret, page->flags, &page->flags);
2201                         if (ret > 0)
2202                                 ret = -EBUSY;
2203                 }
2204         } else {
2205                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
2206                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), page->flags, &page->flags);
2207                 ret = -EBUSY;
2208         }
2209         return ret;
2210 }
2211
2212 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2213 {
2214         struct page *hpage = compound_head(page);
2215
2216         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2217                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2218                         return -EBUSY;
2219         return __soft_offline_page(page);
2220 }
2221
2222 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2223 {
2224         int rc = 0;
2225
2226         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2227                 rc = -EBUSY;
2228
2229         return rc;
2230 }
2231
2232 static void put_ref_page(struct page *page)
2233 {
2234         if (page)
2235                 put_page(page);
2236 }
2237
2238 /**
2239  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2240  * @pfn: pfn to soft-offline
2241  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2242  *
2243  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2244  *
2245  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2246  * without killing anything. This is for the case when
2247  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2248  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2249  * out.
2250  *
2251  * The actual policy on when to do that is maintained by
2252  * user space.
2253  *
2254  * This should never impact any application or cause data loss,
2255  * however it might take some time.
2256  *
2257  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2258  * ``good enough'' for the majority of memory.
2259  */
2260 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2261 {
2262         int ret;
2263         bool try_again = true;
2264         struct page *page, *ref_page = NULL;
2265
2266         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2267
2268         if (!pfn_valid(pfn))
2269                 return -ENXIO;
2270         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2271                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2272
2273         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2274         page = pfn_to_online_page(pfn);
2275         if (!page) {
2276                 put_ref_page(ref_page);
2277                 return -EIO;
2278         }
2279
2280         mutex_lock(&mf_mutex);
2281
2282         if (PageHWPoison(page)) {
2283                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2284                 put_ref_page(ref_page);
2285                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2286                 return 0;
2287         }
2288
2289 retry:
2290         get_online_mems();
2291         ret = get_hwpoison_page(page, flags);
2292         put_online_mems();
2293
2294         if (ret > 0) {
2295                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2296         } else if (ret == 0) {
2297                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2298                         try_again = false;
2299                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2300                         goto retry;
2301                 }
2302         }
2303
2304         mutex_unlock(&mf_mutex);
2305
2306         return ret;
2307 }