Linux 4.14.66
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  *
24  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
25  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
26  * - You know how to test it.
27  * - You have a test that can be added to mce-test
28  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
29  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
30  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
31  * 
32  * There are several operations here with exponential complexity because
33  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
34  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
35  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
36  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
37  * VM.
38  */
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/ksm.h>
46 #include <linux/rmap.h>
47 #include <linux/export.h>
48 #include <linux/pagemap.h>
49 #include <linux/swap.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/suspend.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/hugetlb.h>
56 #include <linux/memory_hotplug.h>
57 #include <linux/mm_inline.h>
58 #include <linux/kfifo.h>
59 #include <linux/ratelimit.h>
60 #include "internal.h"
61 #include "ras/ras_event.h"
62
63 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
64
65 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
66
67 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
68
69 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
70
71 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
72 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
73 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
74 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
75 u64 hwpoison_filter_flags_value;
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
80 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
81
82 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
83 {
84         struct address_space *mapping;
85         dev_t dev;
86
87         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
88             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
89                 return 0;
90
91         /*
92          * page_mapping() does not accept slab pages.
93          */
94         if (PageSlab(p))
95                 return -EINVAL;
96
97         mapping = page_mapping(p);
98         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
99                 return -EINVAL;
100
101         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
102         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
103             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
104                 return -EINVAL;
105         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
106             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
107                 return -EINVAL;
108
109         return 0;
110 }
111
112 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
113 {
114         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
115                 return 0;
116
117         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
118                                     hwpoison_filter_flags_value)
119                 return 0;
120         else
121                 return -EINVAL;
122 }
123
124 /*
125  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
126  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
127  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
128  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
129  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
130  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
131  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
132  * a freed page.
133  */
134 #ifdef CONFIG_MEMCG
135 u64 hwpoison_filter_memcg;
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
137 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
138 {
139         if (!hwpoison_filter_memcg)
140                 return 0;
141
142         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
143                 return -EINVAL;
144
145         return 0;
146 }
147 #else
148 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
149 #endif
150
151 int hwpoison_filter(struct page *p)
152 {
153         if (!hwpoison_filter_enable)
154                 return 0;
155
156         if (hwpoison_filter_dev(p))
157                 return -EINVAL;
158
159         if (hwpoison_filter_flags(p))
160                 return -EINVAL;
161
162         if (hwpoison_filter_task(p))
163                 return -EINVAL;
164
165         return 0;
166 }
167 #else
168 int hwpoison_filter(struct page *p)
169 {
170         return 0;
171 }
172 #endif
173
174 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
175
176 /*
177  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
178  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
179  * ``action required'' if error happened in current execution context
180  */
181 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
182                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
183 {
184         struct siginfo si;
185         int ret;
186
187         pr_err("Memory failure: %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
188                 pfn, t->comm, t->pid);
189         si.si_signo = SIGBUS;
190         si.si_errno = 0;
191         si.si_addr = (void *)addr;
192 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
193         si.si_trapno = trapno;
194 #endif
195         si.si_addr_lsb = compound_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
196
197         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t->mm == current->mm) {
198                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
199                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, current);
200         } else {
201                 /*
202                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
203                  * can be temporarily blocked.
204                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
205                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
206                  */
207                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
208                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
209         }
210         if (ret < 0)
211                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
212                         t->comm, t->pid, ret);
213         return ret;
214 }
215
216 /*
217  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
218  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
219  */
220 void shake_page(struct page *p, int access)
221 {
222         if (PageHuge(p))
223                 return;
224
225         if (!PageSlab(p)) {
226                 lru_add_drain_all();
227                 if (PageLRU(p))
228                         return;
229                 drain_all_pages(page_zone(p));
230                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
231                         return;
232         }
233
234         /*
235          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
236          * other caches) if access is not potentially fatal.
237          */
238         if (access)
239                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
242
243 /*
244  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
245  * the page.
246  *
247  * General strategy:
248  * Find all processes having the page mapped and kill them.
249  * But we keep a page reference around so that the page is not
250  * actually freed yet.
251  * Then stash the page away
252  *
253  * There's no convenient way to get back to mapped processes
254  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
255  * running processes.
256  *
257  * Remember that machine checks are not common (or rather
258  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
259  * be a performance issue.
260  *
261  * Also there are some races possible while we get from the
262  * error detection to actually handle it.
263  */
264
265 struct to_kill {
266         struct list_head nd;
267         struct task_struct *tsk;
268         unsigned long addr;
269         char addr_valid;
270 };
271
272 /*
273  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
274  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
275  */
276
277 /*
278  * Schedule a process for later kill.
279  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
280  * TBD would GFP_NOIO be enough?
281  */
282 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
283                        struct vm_area_struct *vma,
284                        struct list_head *to_kill,
285                        struct to_kill **tkc)
286 {
287         struct to_kill *tk;
288
289         if (*tkc) {
290                 tk = *tkc;
291                 *tkc = NULL;
292         } else {
293                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
294                 if (!tk) {
295                         pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
296                         return;
297                 }
298         }
299         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
300         tk->addr_valid = 1;
301
302         /*
303          * In theory we don't have to kill when the page was
304          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
305          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
306          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
307          */
308         if (tk->addr == -EFAULT) {
309                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
310                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
311                 tk->addr_valid = 0;
312         }
313         get_task_struct(tsk);
314         tk->tsk = tsk;
315         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
316 }
317
318 /*
319  * Kill the processes that have been collected earlier.
320  *
321  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
322  * (this is used for clean pages which do not need killing)
323  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
324  * wrong earlier.
325  */
326 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
327                           bool fail, struct page *page, unsigned long pfn,
328                           int flags)
329 {
330         struct to_kill *tk, *next;
331
332         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
333                 if (forcekill) {
334                         /*
335                          * In case something went wrong with munmapping
336                          * make sure the process doesn't catch the
337                          * signal and then access the memory. Just kill it.
338                          */
339                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
340                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
341                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
342                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
343                         }
344
345                         /*
346                          * In theory the process could have mapped
347                          * something else on the address in-between. We could
348                          * check for that, but we need to tell the
349                          * process anyways.
350                          */
351                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
352                                               pfn, page, flags) < 0)
353                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
354                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
355                 }
356                 put_task_struct(tk->tsk);
357                 kfree(tk);
358         }
359 }
360
361 /*
362  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
363  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
364  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
365  *
366  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
367  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
368  */
369 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
370 {
371         struct task_struct *t;
372
373         for_each_thread(tsk, t)
374                 if ((t->flags & PF_MCE_PROCESS) && (t->flags & PF_MCE_EARLY))
375                         return t;
376         return NULL;
377 }
378
379 /*
380  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
381  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
382  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
383  * specified) if the process is "early kill," and otherwise returns NULL.
384  */
385 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
386                                            int force_early)
387 {
388         struct task_struct *t;
389         if (!tsk->mm)
390                 return NULL;
391         if (force_early)
392                 return tsk;
393         t = find_early_kill_thread(tsk);
394         if (t)
395                 return t;
396         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
397                 return tsk;
398         return NULL;
399 }
400
401 /*
402  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
403  */
404 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
405                               struct to_kill **tkc, int force_early)
406 {
407         struct vm_area_struct *vma;
408         struct task_struct *tsk;
409         struct anon_vma *av;
410         pgoff_t pgoff;
411
412         av = page_lock_anon_vma_read(page);
413         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
414                 return;
415
416         pgoff = page_to_pgoff(page);
417         read_lock(&tasklist_lock);
418         for_each_process (tsk) {
419                 struct anon_vma_chain *vmac;
420                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
421
422                 if (!t)
423                         continue;
424                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
425                                                pgoff, pgoff) {
426                         vma = vmac->vma;
427                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
428                                 continue;
429                         if (vma->vm_mm == t->mm)
430                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
431                 }
432         }
433         read_unlock(&tasklist_lock);
434         page_unlock_anon_vma_read(av);
435 }
436
437 /*
438  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
439  */
440 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
441                               struct to_kill **tkc, int force_early)
442 {
443         struct vm_area_struct *vma;
444         struct task_struct *tsk;
445         struct address_space *mapping = page->mapping;
446
447         i_mmap_lock_read(mapping);
448         read_lock(&tasklist_lock);
449         for_each_process(tsk) {
450                 pgoff_t pgoff = page_to_pgoff(page);
451                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
452
453                 if (!t)
454                         continue;
455                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
456                                       pgoff) {
457                         /*
458                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
459                          * the page but the corrupted page is not necessarily
460                          * mapped it in its pte.
461                          * Assume applications who requested early kill want
462                          * to be informed of all such data corruptions.
463                          */
464                         if (vma->vm_mm == t->mm)
465                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
466                 }
467         }
468         read_unlock(&tasklist_lock);
469         i_mmap_unlock_read(mapping);
470 }
471
472 /*
473  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
474  * This is done in two steps for locking reasons.
475  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
476  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
477  */
478 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
479                                 int force_early)
480 {
481         struct to_kill *tk;
482
483         if (!page->mapping)
484                 return;
485
486         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
487         if (!tk)
488                 return;
489         if (PageAnon(page))
490                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk, force_early);
491         else
492                 collect_procs_file(page, tokill, &tk, force_early);
493         kfree(tk);
494 }
495
496 static const char *action_name[] = {
497         [MF_IGNORED] = "Ignored",
498         [MF_FAILED] = "Failed",
499         [MF_DELAYED] = "Delayed",
500         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
501 };
502
503 static const char * const action_page_types[] = {
504         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
505         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
506         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
507         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
508         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
509         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
510         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
511         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
512         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
513         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
514         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
515         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
516         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
517         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
518         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
519         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
520         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
521         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
522         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
523         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
524         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
525 };
526
527 /*
528  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
529  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
530  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
531  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
532  */
533 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
534 {
535         if (!isolate_lru_page(p)) {
536                 /*
537                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
538                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
539                  */
540                 ClearPageActive(p);
541                 ClearPageUnevictable(p);
542
543                 /*
544                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
545                  * to uncharge it manually from its memcg.
546                  */
547                 mem_cgroup_uncharge(p);
548
549                 /*
550                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
551                  */
552                 put_page(p);
553                 return 0;
554         }
555         return -EIO;
556 }
557
558 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
559                                 struct address_space *mapping)
560 {
561         int ret = MF_FAILED;
562
563         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
564                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
565
566                 if (err != 0) {
567                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
568                                 pfn, err);
569                 } else if (page_has_private(p) &&
570                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
571                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
572                                 pfn);
573                 } else {
574                         ret = MF_RECOVERED;
575                 }
576         } else {
577                 /*
578                  * If the file system doesn't support it just invalidate
579                  * This fails on dirty or anything with private pages
580                  */
581                 if (invalidate_inode_page(p))
582                         ret = MF_RECOVERED;
583                 else
584                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
585                                 pfn);
586         }
587
588         return ret;
589 }
590
591 /*
592  * Error hit kernel page.
593  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
594  * could be more sophisticated.
595  */
596 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
597 {
598         return MF_IGNORED;
599 }
600
601 /*
602  * Page in unknown state. Do nothing.
603  */
604 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
605 {
606         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
607         return MF_FAILED;
608 }
609
610 /*
611  * Clean (or cleaned) page cache page.
612  */
613 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
614 {
615         struct address_space *mapping;
616
617         delete_from_lru_cache(p);
618
619         /*
620          * For anonymous pages we're done the only reference left
621          * should be the one m_f() holds.
622          */
623         if (PageAnon(p))
624                 return MF_RECOVERED;
625
626         /*
627          * Now truncate the page in the page cache. This is really
628          * more like a "temporary hole punch"
629          * Don't do this for block devices when someone else
630          * has a reference, because it could be file system metadata
631          * and that's not safe to truncate.
632          */
633         mapping = page_mapping(p);
634         if (!mapping) {
635                 /*
636                  * Page has been teared down in the meanwhile
637                  */
638                 return MF_FAILED;
639         }
640
641         /*
642          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
643          *
644          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
645          */
646         return truncate_error_page(p, pfn, mapping);
647 }
648
649 /*
650  * Dirty pagecache page
651  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
652  * propagated.
653  */
654 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
655 {
656         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
657
658         SetPageError(p);
659         /* TBD: print more information about the file. */
660         if (mapping) {
661                 /*
662                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
663                  * who check the mapping.
664                  * This way the application knows that something went
665                  * wrong with its dirty file data.
666                  *
667                  * There's one open issue:
668                  *
669                  * The EIO will be only reported on the next IO
670                  * operation and then cleared through the IO map.
671                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
672                  * first through the AS_EIO flag in the address space
673                  * and then through the PageError flag in the page.
674                  * Since we drop pages on memory failure handling the
675                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
676                  *
677                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
678                  * the first operation that returns an error, while
679                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
680                  * when the page is reread or dropped.  If an
681                  * application assumes it will always get error on
682                  * fsync, but does other operations on the fd before
683                  * and the page is dropped between then the error
684                  * will not be properly reported.
685                  *
686                  * This can already happen even without hwpoisoned
687                  * pages: first on metadata IO errors (which only
688                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
689                  * at the wrong time.
690                  *
691                  * So right now we assume that the application DTRT on
692                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
693                  * of the kernel.
694                  */
695                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
696         }
697
698         return me_pagecache_clean(p, pfn);
699 }
700
701 /*
702  * Clean and dirty swap cache.
703  *
704  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
705  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
706  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
707  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
708  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
709  * and then
710  *      - clear dirty bit to prevent IO
711  *      - remove from LRU
712  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
713  *        a later page fault, we know the application is accessing
714  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
715  *        interception code in do_swap_page to catch it).
716  *
717  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
718  * bring in the known good data from disk.
719  */
720 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
721 {
722         ClearPageDirty(p);
723         /* Trigger EIO in shmem: */
724         ClearPageUptodate(p);
725
726         if (!delete_from_lru_cache(p))
727                 return MF_DELAYED;
728         else
729                 return MF_FAILED;
730 }
731
732 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
733 {
734         delete_from_swap_cache(p);
735
736         if (!delete_from_lru_cache(p))
737                 return MF_RECOVERED;
738         else
739                 return MF_FAILED;
740 }
741
742 /*
743  * Huge pages. Needs work.
744  * Issues:
745  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
746  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
747  */
748 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
749 {
750         int res = 0;
751         struct page *hpage = compound_head(p);
752         struct address_space *mapping;
753
754         if (!PageHuge(hpage))
755                 return MF_DELAYED;
756
757         mapping = page_mapping(hpage);
758         if (mapping) {
759                 res = truncate_error_page(hpage, pfn, mapping);
760         } else {
761                 unlock_page(hpage);
762                 /*
763                  * migration entry prevents later access on error anonymous
764                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
765                  * save healthy subpages.
766                  */
767                 if (PageAnon(hpage))
768                         put_page(hpage);
769                 dissolve_free_huge_page(p);
770                 res = MF_RECOVERED;
771                 lock_page(hpage);
772         }
773
774         return res;
775 }
776
777 /*
778  * Various page states we can handle.
779  *
780  * A page state is defined by its current page->flags bits.
781  * The table matches them in order and calls the right handler.
782  *
783  * This is quite tricky because we can access page at any time
784  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
785  *
786  * This is not complete. More states could be added.
787  * For any missing state don't attempt recovery.
788  */
789
790 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
791 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
792 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
793 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
794 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
795 #define lru             (1UL << PG_lru)
796 #define head            (1UL << PG_head)
797 #define slab            (1UL << PG_slab)
798 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
799
800 static struct page_state {
801         unsigned long mask;
802         unsigned long res;
803         enum mf_action_page_type type;
804         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
805 } error_states[] = {
806         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
807         /*
808          * free pages are specially detected outside this table:
809          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
810          */
811
812         /*
813          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
814          * currently unused objects without touching them. But just
815          * treat it as standard kernel for now.
816          */
817         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
818
819         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
820
821         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
822         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
823
824         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
825         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
826
827         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
828         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
829
830         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
831         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
832
833         /*
834          * Catchall entry: must be at end.
835          */
836         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
837 };
838
839 #undef dirty
840 #undef sc
841 #undef unevict
842 #undef mlock
843 #undef writeback
844 #undef lru
845 #undef head
846 #undef slab
847 #undef reserved
848
849 /*
850  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
851  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
852  */
853 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
854                           enum mf_result result)
855 {
856         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
857
858         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
859                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
860 }
861
862 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
863                         unsigned long pfn)
864 {
865         int result;
866         int count;
867
868         result = ps->action(p, pfn);
869
870         count = page_count(p) - 1;
871         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
872                 count--;
873         if (count > 0) {
874                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
875                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
876                 result = MF_FAILED;
877         }
878         action_result(pfn, ps->type, result);
879
880         /* Could do more checks here if page looks ok */
881         /*
882          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
883          */
884
885         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
886 }
887
888 /**
889  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling:
890  * @page:       raw error page (hit by memory error)
891  *
892  * Return: return 0 if failed to grab the refcount, otherwise true (some
893  * non-zero value.)
894  */
895 int get_hwpoison_page(struct page *page)
896 {
897         struct page *head = compound_head(page);
898
899         if (!PageHuge(head) && PageTransHuge(head)) {
900                 /*
901                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
902                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
903                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
904                  * tries to touch the "partially handled" page.
905                  */
906                 if (!PageAnon(head)) {
907                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
908                                 page_to_pfn(page));
909                         return 0;
910                 }
911         }
912
913         if (get_page_unless_zero(head)) {
914                 if (head == compound_head(page))
915                         return 1;
916
917                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
918                         page_to_pfn(page));
919                 put_page(head);
920         }
921
922         return 0;
923 }
924 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_hwpoison_page);
925
926 /*
927  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
928  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
929  */
930 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
931                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
932 {
933         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
934         struct address_space *mapping;
935         LIST_HEAD(tokill);
936         bool unmap_success;
937         int kill = 1, forcekill;
938         struct page *hpage = *hpagep;
939         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
940
941         /*
942          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
943          * other types of pages.
944          */
945         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
946                 return true;
947         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
948                 return true;
949
950         /*
951          * This check implies we don't kill processes if their pages
952          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
953          */
954         if (!page_mapped(hpage))
955                 return true;
956
957         if (PageKsm(p)) {
958                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
959                 return false;
960         }
961
962         if (PageSwapCache(p)) {
963                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
964                         pfn);
965                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
966         }
967
968         /*
969          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
970          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
971          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
972          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
973          */
974         mapping = page_mapping(hpage);
975         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
976             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
977                 if (page_mkclean(hpage)) {
978                         SetPageDirty(hpage);
979                 } else {
980                         kill = 0;
981                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
982                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
983                                 pfn);
984                 }
985         }
986
987         /*
988          * First collect all the processes that have the page
989          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
990          * because ttu takes the rmap data structures down.
991          *
992          * Error handling: We ignore errors here because
993          * there's nothing that can be done.
994          */
995         if (kill)
996                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
997
998         unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
999         if (!unmap_success)
1000                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1001                        pfn, page_mapcount(hpage));
1002
1003         /*
1004          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1005          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1006          */
1007         if (mlocked)
1008                 shake_page(hpage, 0);
1009
1010         /*
1011          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1012          * struct page and all unmaps done we can decide if
1013          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1014          * was dirty or the process is not restartable,
1015          * otherwise the tokill list is merely
1016          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1017          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1018          * any accesses to the poisoned memory.
1019          */
1020         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1021         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno, !unmap_success, p, pfn, flags);
1022
1023         return unmap_success;
1024 }
1025
1026 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1027                                 unsigned long page_flags)
1028 {
1029         struct page_state *ps;
1030
1031         /*
1032          * The first check uses the current page flags which may not have any
1033          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1034          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1035          */
1036         for (ps = error_states;; ps++)
1037                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1038                         break;
1039
1040         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1041
1042         if (!ps->mask)
1043                 for (ps = error_states;; ps++)
1044                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1045                                 break;
1046         return page_action(ps, p, pfn);
1047 }
1048
1049 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1050 {
1051         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1052         struct page *head = compound_head(p);
1053         int res;
1054         unsigned long page_flags;
1055
1056         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1057                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1058                        pfn);
1059                 return 0;
1060         }
1061
1062         num_poisoned_pages_inc();
1063
1064         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1065                 /*
1066                  * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1067                  */
1068                 lock_page(head);
1069                 if (PageHWPoison(head)) {
1070                         if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1071                             || (p != head && TestSetPageHWPoison(head))) {
1072                                 num_poisoned_pages_dec();
1073                                 unlock_page(head);
1074                                 return 0;
1075                         }
1076                 }
1077                 unlock_page(head);
1078                 dissolve_free_huge_page(p);
1079                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, MF_DELAYED);
1080                 return 0;
1081         }
1082
1083         lock_page(head);
1084         page_flags = head->flags;
1085
1086         if (!PageHWPoison(head)) {
1087                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1088                 num_poisoned_pages_dec();
1089                 unlock_page(head);
1090                 put_hwpoison_page(head);
1091                 return 0;
1092         }
1093
1094         /*
1095          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1096          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1097          * make sure that:
1098          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1099          *    entry properly works, and
1100          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1101          *    hwpoison entries.
1102          */
1103         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1104                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1105                 res = -EBUSY;
1106                 goto out;
1107         }
1108
1109         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &head)) {
1110                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1111                 res = -EBUSY;
1112                 goto out;
1113         }
1114
1115         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1116 out:
1117         unlock_page(head);
1118         return res;
1119 }
1120
1121 /**
1122  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1123  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1124  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1125  * @flags: fine tune action taken
1126  *
1127  * This function is called by the low level machine check code
1128  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1129  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1130  * dropping pages, killing processes etc.
1131  *
1132  * The function is primarily of use for corruptions that
1133  * happen outside the current execution context (e.g. when
1134  * detected by a background scrubber)
1135  *
1136  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1137  * enabled and no spinlocks hold.
1138  */
1139 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1140 {
1141         struct page *p;
1142         struct page *hpage;
1143         struct page *orig_head;
1144         int res;
1145         unsigned long page_flags;
1146
1147         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1148                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1149
1150         if (!pfn_valid(pfn)) {
1151                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1152                         pfn);
1153                 return -ENXIO;
1154         }
1155
1156         p = pfn_to_page(pfn);
1157         if (PageHuge(p))
1158                 return memory_failure_hugetlb(pfn, trapno, flags);
1159         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1160                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1161                         pfn);
1162                 return 0;
1163         }
1164
1165         orig_head = hpage = compound_head(p);
1166         num_poisoned_pages_inc();
1167
1168         /*
1169          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1170          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1171          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1172          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1173          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1174          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1175          *    used and will be freed some time later.
1176          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1177          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1178          */
1179         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1180                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1181                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1182                         return 0;
1183                 } else {
1184                         action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1185                         return -EBUSY;
1186                 }
1187         }
1188
1189         if (PageTransHuge(hpage)) {
1190                 lock_page(p);
1191                 if (!PageAnon(p) || unlikely(split_huge_page(p))) {
1192                         unlock_page(p);
1193                         if (!PageAnon(p))
1194                                 pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1195                                         pfn);
1196                         else
1197                                 pr_err("Memory failure: %#lx: thp split failed\n",
1198                                         pfn);
1199                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1200                                 num_poisoned_pages_dec();
1201                         put_hwpoison_page(p);
1202                         return -EBUSY;
1203                 }
1204                 unlock_page(p);
1205                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1206                 hpage = compound_head(p);
1207         }
1208
1209         /*
1210          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1211          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1212          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1213          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1214          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1215          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1216          */
1217         shake_page(p, 0);
1218         /* shake_page could have turned it free. */
1219         if (!PageLRU(p) && is_free_buddy_page(p)) {
1220                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1221                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1222                 else
1223                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY_2ND, MF_DELAYED);
1224                 return 0;
1225         }
1226
1227         lock_page(p);
1228
1229         /*
1230          * The page could have changed compound pages during the locking.
1231          * If this happens just bail out.
1232          */
1233         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1234                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1235                 res = -EBUSY;
1236                 goto out;
1237         }
1238
1239         /*
1240          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1241          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1242          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1243          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1244          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1245          */
1246         if (PageHuge(p))
1247                 page_flags = hpage->flags;
1248         else
1249                 page_flags = p->flags;
1250
1251         /*
1252          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1253          */
1254         if (!PageHWPoison(p)) {
1255                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1256                 num_poisoned_pages_dec();
1257                 unlock_page(p);
1258                 put_hwpoison_page(p);
1259                 return 0;
1260         }
1261         if (hwpoison_filter(p)) {
1262                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1263                         num_poisoned_pages_dec();
1264                 unlock_page(p);
1265                 put_hwpoison_page(p);
1266                 return 0;
1267         }
1268
1269         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p))
1270                 goto identify_page_state;
1271
1272         /*
1273          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1274          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1275          */
1276         wait_on_page_writeback(p);
1277
1278         /*
1279          * Now take care of user space mappings.
1280          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1281          *
1282          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1283          * page after thp split.
1284          */
1285         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)) {
1286                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1287                 res = -EBUSY;
1288                 goto out;
1289         }
1290
1291         /*
1292          * Torn down by someone else?
1293          */
1294         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1295                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1296                 res = -EBUSY;
1297                 goto out;
1298         }
1299
1300 identify_page_state:
1301         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1302 out:
1303         unlock_page(p);
1304         return res;
1305 }
1306 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1307
1308 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1309 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1310
1311 struct memory_failure_entry {
1312         unsigned long pfn;
1313         int trapno;
1314         int flags;
1315 };
1316
1317 struct memory_failure_cpu {
1318         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1319                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1320         spinlock_t lock;
1321         struct work_struct work;
1322 };
1323
1324 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1325
1326 /**
1327  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1328  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1329  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1330  * @flags: Flags for memory failure handling
1331  *
1332  * This function is called by the low level hardware error handler
1333  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1334  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1335  * processes etc.
1336  *
1337  * The function is primarily of use for corruptions that
1338  * happen outside the current execution context (e.g. when
1339  * detected by a background scrubber)
1340  *
1341  * Can run in IRQ context.
1342  */
1343 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1344 {
1345         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1346         unsigned long proc_flags;
1347         struct memory_failure_entry entry = {
1348                 .pfn =          pfn,
1349                 .trapno =       trapno,
1350                 .flags =        flags,
1351         };
1352
1353         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1354         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1355         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1356                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1357         else
1358                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1359                        pfn);
1360         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1361         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1362 }
1363 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1364
1365 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1366 {
1367         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1368         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1369         unsigned long proc_flags;
1370         int gotten;
1371
1372         mf_cpu = this_cpu_ptr(&memory_failure_cpu);
1373         for (;;) {
1374                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1375                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1376                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1377                 if (!gotten)
1378                         break;
1379                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1380                         soft_offline_page(pfn_to_page(entry.pfn), entry.flags);
1381                 else
1382                         memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1383         }
1384 }
1385
1386 static int __init memory_failure_init(void)
1387 {
1388         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1389         int cpu;
1390
1391         for_each_possible_cpu(cpu) {
1392                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1393                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1394                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1395                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1396         }
1397
1398         return 0;
1399 }
1400 core_initcall(memory_failure_init);
1401
1402 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1403 ({                                                      \
1404         if (__ratelimit(rs))                            \
1405                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1406 })
1407
1408 /**
1409  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1410  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1411  *
1412  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1413  * memory_failure() earlier.
1414  *
1415  * This is only done on the software-level, so it only works
1416  * for linux injected failures, not real hardware failures
1417  *
1418  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1419  */
1420 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1421 {
1422         struct page *page;
1423         struct page *p;
1424         int freeit = 0;
1425         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1426                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1427
1428         if (!pfn_valid(pfn))
1429                 return -ENXIO;
1430
1431         p = pfn_to_page(pfn);
1432         page = compound_head(p);
1433
1434         if (!PageHWPoison(p)) {
1435                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1436                                  pfn, &unpoison_rs);
1437                 return 0;
1438         }
1439
1440         if (page_count(page) > 1) {
1441                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1442                                  pfn, &unpoison_rs);
1443                 return 0;
1444         }
1445
1446         if (page_mapped(page)) {
1447                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1448                                  pfn, &unpoison_rs);
1449                 return 0;
1450         }
1451
1452         if (page_mapping(page)) {
1453                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1454                                  pfn, &unpoison_rs);
1455                 return 0;
1456         }
1457
1458         /*
1459          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1460          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1461          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1462          */
1463         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1464                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1465                                  pfn, &unpoison_rs);
1466                 return 0;
1467         }
1468
1469         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1470                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1471                         num_poisoned_pages_dec();
1472                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1473                                  pfn, &unpoison_rs);
1474                 return 0;
1475         }
1476
1477         lock_page(page);
1478         /*
1479          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1480          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1481          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1482          * the free buddy page pool.
1483          */
1484         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1485                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1486                                  pfn, &unpoison_rs);
1487                 num_poisoned_pages_dec();
1488                 freeit = 1;
1489         }
1490         unlock_page(page);
1491
1492         put_hwpoison_page(page);
1493         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1494                 put_hwpoison_page(page);
1495
1496         return 0;
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1499
1500 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1501 {
1502         int nid = page_to_nid(p);
1503
1504         return new_page_nodemask(p, nid, &node_states[N_MEMORY]);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1509  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1510  * that is not free, and 1 for any other page type.
1511  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1512  */
1513 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1514 {
1515         int ret;
1516
1517         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1518                 return 1;
1519
1520         /*
1521          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1522          * from free hugepage list.
1523          */
1524         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1525                 if (PageHuge(p)) {
1526                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1527                         ret = 0;
1528                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1529                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1530                         ret = 0;
1531                 } else {
1532                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1533                                 __func__, pfn, p->flags);
1534                         ret = -EIO;
1535                 }
1536         } else {
1537                 /* Not a free page */
1538                 ret = 1;
1539         }
1540         return ret;
1541 }
1542
1543 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1544 {
1545         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1546
1547         if (ret == 1 && !PageHuge(page) &&
1548             !PageLRU(page) && !__PageMovable(page)) {
1549                 /*
1550                  * Try to free it.
1551                  */
1552                 put_hwpoison_page(page);
1553                 shake_page(page, 1);
1554
1555                 /*
1556                  * Did it turn free?
1557                  */
1558                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1559                 if (ret == 1 && !PageLRU(page)) {
1560                         /* Drop page reference which is from __get_any_page() */
1561                         put_hwpoison_page(page);
1562                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx (%pGp)\n",
1563                                 pfn, page->flags, &page->flags);
1564                         return -EIO;
1565                 }
1566         }
1567         return ret;
1568 }
1569
1570 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1571 {
1572         int ret;
1573         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1574         struct page *hpage = compound_head(page);
1575         LIST_HEAD(pagelist);
1576
1577         /*
1578          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1579          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1580          */
1581         lock_page(hpage);
1582         if (PageHWPoison(hpage)) {
1583                 unlock_page(hpage);
1584                 put_hwpoison_page(hpage);
1585                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1586                 return -EBUSY;
1587         }
1588         unlock_page(hpage);
1589
1590         ret = isolate_huge_page(hpage, &pagelist);
1591         /*
1592          * get_any_page() and isolate_huge_page() takes a refcount each,
1593          * so need to drop one here.
1594          */
1595         put_hwpoison_page(hpage);
1596         if (!ret) {
1597                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage failed to isolate\n", pfn);
1598                 return -EBUSY;
1599         }
1600
1601         ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1602                                 MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1603         if (ret) {
1604                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1605                         pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1606                 if (!list_empty(&pagelist))
1607                         putback_movable_pages(&pagelist);
1608                 if (ret > 0)
1609                         ret = -EIO;
1610         } else {
1611                 if (PageHuge(page))
1612                         dissolve_free_huge_page(page);
1613         }
1614         return ret;
1615 }
1616
1617 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1618 {
1619         int ret;
1620         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1621
1622         /*
1623          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1624          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1625          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1626          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1627          */
1628         lock_page(page);
1629         wait_on_page_writeback(page);
1630         if (PageHWPoison(page)) {
1631                 unlock_page(page);
1632                 put_hwpoison_page(page);
1633                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1634                 return -EBUSY;
1635         }
1636         /*
1637          * Try to invalidate first. This should work for
1638          * non dirty unmapped page cache pages.
1639          */
1640         ret = invalidate_inode_page(page);
1641         unlock_page(page);
1642         /*
1643          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1644          * would need to fix isolation locking first.
1645          */
1646         if (ret == 1) {
1647                 put_hwpoison_page(page);
1648                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1649                 SetPageHWPoison(page);
1650                 num_poisoned_pages_inc();
1651                 return 0;
1652         }
1653
1654         /*
1655          * Simple invalidation didn't work.
1656          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1657          * handles a large number of cases for us.
1658          */
1659         if (PageLRU(page))
1660                 ret = isolate_lru_page(page);
1661         else
1662                 ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1663         /*
1664          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1665          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1666          */
1667         put_hwpoison_page(page);
1668         if (!ret) {
1669                 LIST_HEAD(pagelist);
1670                 /*
1671                  * After isolated lru page, the PageLRU will be cleared,
1672                  * so use !__PageMovable instead for LRU page's mapping
1673                  * cannot have PAGE_MAPPING_MOVABLE.
1674                  */
1675                 if (!__PageMovable(page))
1676                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1677                                                 page_is_file_cache(page));
1678                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1679                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1680                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1681                 if (ret) {
1682                         if (!list_empty(&pagelist))
1683                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1684
1685                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1686                                 pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1687                         if (ret > 0)
1688                                 ret = -EIO;
1689                 }
1690         } else {
1691                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
1692                         pfn, ret, page_count(page), page->flags, &page->flags);
1693         }
1694         return ret;
1695 }
1696
1697 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page, int flags)
1698 {
1699         int ret;
1700         struct page *hpage = compound_head(page);
1701
1702         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1703                 lock_page(hpage);
1704                 if (!PageAnon(hpage) || unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1705                         unlock_page(hpage);
1706                         if (!PageAnon(hpage))
1707                                 pr_info("soft offline: %#lx: non anonymous thp\n", page_to_pfn(page));
1708                         else
1709                                 pr_info("soft offline: %#lx: thp split failed\n", page_to_pfn(page));
1710                         put_hwpoison_page(hpage);
1711                         return -EBUSY;
1712                 }
1713                 unlock_page(hpage);
1714                 get_hwpoison_page(page);
1715                 put_hwpoison_page(hpage);
1716         }
1717
1718         if (PageHuge(page))
1719                 ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1720         else
1721                 ret = __soft_offline_page(page, flags);
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 static void soft_offline_free_page(struct page *page)
1727 {
1728         struct page *head = compound_head(page);
1729
1730         if (!TestSetPageHWPoison(head)) {
1731                 num_poisoned_pages_inc();
1732                 if (PageHuge(head))
1733                         dissolve_free_huge_page(page);
1734         }
1735 }
1736
1737 /**
1738  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1739  * @page: page to offline
1740  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1741  *
1742  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1743  *
1744  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1745  * without killing anything. This is for the case when
1746  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1747  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1748  * out.
1749  *
1750  * The actual policy on when to do that is maintained by
1751  * user space.
1752  *
1753  * This should never impact any application or cause data loss,
1754  * however it might take some time.
1755  *
1756  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1757  * ``good enough'' for the majority of memory.
1758  */
1759 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1760 {
1761         int ret;
1762         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1763
1764         if (PageHWPoison(page)) {
1765                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1766                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1767                         put_hwpoison_page(page);
1768                 return -EBUSY;
1769         }
1770
1771         get_online_mems();
1772         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1773         put_online_mems();
1774
1775         if (ret > 0)
1776                 ret = soft_offline_in_use_page(page, flags);
1777         else if (ret == 0)
1778                 soft_offline_free_page(page);
1779
1780         return ret;
1781 }