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