4f08a2d61487f3c45dc01638c31b6aff689ce6e7
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  * 
24  * There are several operations here with exponential complexity because
25  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
26  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
27  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
28  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
29  * VM.
30  */
31
32 /*
33  * Notebook:
34  * - hugetlb needs more code
35  * - kcore/oldmem/vmcore/mem/kmem check for hwpoison pages
36  * - pass bad pages to kdump next kernel
37  */
38 #include <linux/kernel.h>
39 #include <linux/mm.h>
40 #include <linux/page-flags.h>
41 #include <linux/kernel-page-flags.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/page-isolation.h>
51 #include <linux/suspend.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/hugetlb.h>
55 #include <linux/memory_hotplug.h>
56 #include <linux/mm_inline.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include "internal.h"
59
60 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
61
62 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
63
64 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
65
66 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
67
68 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
69 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
70 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
71 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
72 u64 hwpoison_filter_flags_value;
73 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
74 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
75 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
78
79 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
80 {
81         struct address_space *mapping;
82         dev_t dev;
83
84         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
85             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
86                 return 0;
87
88         /*
89          * page_mapping() does not accept slab pages.
90          */
91         if (PageSlab(p))
92                 return -EINVAL;
93
94         mapping = page_mapping(p);
95         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
96                 return -EINVAL;
97
98         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
99         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
100             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
101                 return -EINVAL;
102         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
103             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
104                 return -EINVAL;
105
106         return 0;
107 }
108
109 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
110 {
111         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
112                 return 0;
113
114         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
115                                     hwpoison_filter_flags_value)
116                 return 0;
117         else
118                 return -EINVAL;
119 }
120
121 /*
122  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
123  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
124  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
125  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
126  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
127  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
128  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
129  * a freed page.
130  */
131 #ifdef  CONFIG_MEMCG_SWAP
132 u64 hwpoison_filter_memcg;
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
134 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
135 {
136         struct mem_cgroup *mem;
137         struct cgroup_subsys_state *css;
138         unsigned long ino;
139
140         if (!hwpoison_filter_memcg)
141                 return 0;
142
143         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(p);
144         if (!mem)
145                 return -EINVAL;
146
147         css = mem_cgroup_css(mem);
148         /* root_mem_cgroup has NULL dentries */
149         if (!css->cgroup->dentry)
150                 return -EINVAL;
151
152         ino = css->cgroup->dentry->d_inode->i_ino;
153         css_put(css);
154
155         if (ino != hwpoison_filter_memcg)
156                 return -EINVAL;
157
158         return 0;
159 }
160 #else
161 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
162 #endif
163
164 int hwpoison_filter(struct page *p)
165 {
166         if (!hwpoison_filter_enable)
167                 return 0;
168
169         if (hwpoison_filter_dev(p))
170                 return -EINVAL;
171
172         if (hwpoison_filter_flags(p))
173                 return -EINVAL;
174
175         if (hwpoison_filter_task(p))
176                 return -EINVAL;
177
178         return 0;
179 }
180 #else
181 int hwpoison_filter(struct page *p)
182 {
183         return 0;
184 }
185 #endif
186
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
188
189 /*
190  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
191  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
192  * ``action required'' if error happened in current execution context
193  */
194 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
195                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
196 {
197         struct siginfo si;
198         int ret;
199
200         printk(KERN_ERR
201                 "MCE %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
202                 pfn, t->comm, t->pid);
203         si.si_signo = SIGBUS;
204         si.si_errno = 0;
205         si.si_addr = (void *)addr;
206 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
207         si.si_trapno = trapno;
208 #endif
209         si.si_addr_lsb = compound_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
210
211         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t == current) {
212                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
213                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, t);
214         } else {
215                 /*
216                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
217                  * can be temporarily blocked.
218                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
219                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
220                  */
221                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
222                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
223         }
224         if (ret < 0)
225                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
226                        t->comm, t->pid, ret);
227         return ret;
228 }
229
230 /*
231  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
232  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
233  */
234 void shake_page(struct page *p, int access)
235 {
236         if (!PageSlab(p)) {
237                 lru_add_drain_all();
238                 if (PageLRU(p))
239                         return;
240                 drain_all_pages();
241                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
242                         return;
243         }
244
245         /*
246          * Only call shrink_slab here (which would also shrink other caches) if
247          * access is not potentially fatal.
248          */
249         if (access) {
250                 int nr;
251                 int nid = page_to_nid(p);
252                 do {
253                         struct shrink_control shrink = {
254                                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
255                         };
256                         node_set(nid, shrink.nodes_to_scan);
257
258                         nr = shrink_slab(&shrink, 1000, 1000);
259                         if (page_count(p) == 1)
260                                 break;
261                 } while (nr > 10);
262         }
263 }
264 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
265
266 /*
267  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
268  * the page.
269  *
270  * General strategy:
271  * Find all processes having the page mapped and kill them.
272  * But we keep a page reference around so that the page is not
273  * actually freed yet.
274  * Then stash the page away
275  *
276  * There's no convenient way to get back to mapped processes
277  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
278  * running processes.
279  *
280  * Remember that machine checks are not common (or rather
281  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
282  * be a performance issue.
283  *
284  * Also there are some races possible while we get from the
285  * error detection to actually handle it.
286  */
287
288 struct to_kill {
289         struct list_head nd;
290         struct task_struct *tsk;
291         unsigned long addr;
292         char addr_valid;
293 };
294
295 /*
296  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
297  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
298  */
299
300 /*
301  * Schedule a process for later kill.
302  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
303  * TBD would GFP_NOIO be enough?
304  */
305 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
306                        struct vm_area_struct *vma,
307                        struct list_head *to_kill,
308                        struct to_kill **tkc)
309 {
310         struct to_kill *tk;
311
312         if (*tkc) {
313                 tk = *tkc;
314                 *tkc = NULL;
315         } else {
316                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
317                 if (!tk) {
318                         printk(KERN_ERR
319                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
320                         return;
321                 }
322         }
323         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
324         tk->addr_valid = 1;
325
326         /*
327          * In theory we don't have to kill when the page was
328          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
329          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
330          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
331          */
332         if (tk->addr == -EFAULT) {
333                 pr_info("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
334                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
335                 tk->addr_valid = 0;
336         }
337         get_task_struct(tsk);
338         tk->tsk = tsk;
339         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
340 }
341
342 /*
343  * Kill the processes that have been collected earlier.
344  *
345  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
346  * (this is used for clean pages which do not need killing)
347  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
348  * wrong earlier.
349  */
350 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
351                           int fail, struct page *page, unsigned long pfn,
352                           int flags)
353 {
354         struct to_kill *tk, *next;
355
356         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
357                 if (forcekill) {
358                         /*
359                          * In case something went wrong with munmapping
360                          * make sure the process doesn't catch the
361                          * signal and then access the memory. Just kill it.
362                          */
363                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
364                                 printk(KERN_ERR
365                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
366                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
367                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
368                         }
369
370                         /*
371                          * In theory the process could have mapped
372                          * something else on the address in-between. We could
373                          * check for that, but we need to tell the
374                          * process anyways.
375                          */
376                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
377                                               pfn, page, flags) < 0)
378                                 printk(KERN_ERR
379                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
380                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
381                 }
382                 put_task_struct(tk->tsk);
383                 kfree(tk);
384         }
385 }
386
387 static int task_early_kill(struct task_struct *tsk)
388 {
389         if (!tsk->mm)
390                 return 0;
391         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
392                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
393         return sysctl_memory_failure_early_kill;
394 }
395
396 /*
397  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
398  */
399 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
400                               struct to_kill **tkc)
401 {
402         struct vm_area_struct *vma;
403         struct task_struct *tsk;
404         struct anon_vma *av;
405         pgoff_t pgoff;
406
407         av = page_lock_anon_vma_read(page);
408         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
409                 return;
410
411         pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
412         read_lock(&tasklist_lock);
413         for_each_process (tsk) {
414                 struct anon_vma_chain *vmac;
415
416                 if (!task_early_kill(tsk))
417                         continue;
418                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
419                                                pgoff, pgoff) {
420                         vma = vmac->vma;
421                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
422                                 continue;
423                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
424                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
425                 }
426         }
427         read_unlock(&tasklist_lock);
428         page_unlock_anon_vma_read(av);
429 }
430
431 /*
432  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
433  */
434 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
435                               struct to_kill **tkc)
436 {
437         struct vm_area_struct *vma;
438         struct task_struct *tsk;
439         struct address_space *mapping = page->mapping;
440
441         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
442         read_lock(&tasklist_lock);
443         for_each_process(tsk) {
444                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
445
446                 if (!task_early_kill(tsk))
447                         continue;
448
449                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
450                                       pgoff) {
451                         /*
452                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
453                          * the page but the corrupted page is not necessarily
454                          * mapped it in its pte.
455                          * Assume applications who requested early kill want
456                          * to be informed of all such data corruptions.
457                          */
458                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
459                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
460                 }
461         }
462         read_unlock(&tasklist_lock);
463         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
464 }
465
466 /*
467  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
468  * This is done in two steps for locking reasons.
469  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
470  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
471  */
472 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill)
473 {
474         struct to_kill *tk;
475
476         if (!page->mapping)
477                 return;
478
479         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
480         if (!tk)
481                 return;
482         if (PageAnon(page))
483                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk);
484         else
485                 collect_procs_file(page, tokill, &tk);
486         kfree(tk);
487 }
488
489 /*
490  * Error handlers for various types of pages.
491  */
492
493 enum outcome {
494         IGNORED,        /* Error: cannot be handled */
495         FAILED,         /* Error: handling failed */
496         DELAYED,        /* Will be handled later */
497         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
498 };
499
500 static const char *action_name[] = {
501         [IGNORED] = "Ignored",
502         [FAILED] = "Failed",
503         [DELAYED] = "Delayed",
504         [RECOVERED] = "Recovered",
505 };
506
507 /*
508  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
509  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
510  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
511  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
512  */
513 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
514 {
515         if (!isolate_lru_page(p)) {
516                 /*
517                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
518                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
519                  */
520                 ClearPageActive(p);
521                 ClearPageUnevictable(p);
522                 /*
523                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
524                  */
525                 page_cache_release(p);
526                 return 0;
527         }
528         return -EIO;
529 }
530
531 /*
532  * Error hit kernel page.
533  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
534  * could be more sophisticated.
535  */
536 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
537 {
538         return IGNORED;
539 }
540
541 /*
542  * Page in unknown state. Do nothing.
543  */
544 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
545 {
546         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
547         return FAILED;
548 }
549
550 /*
551  * Clean (or cleaned) page cache page.
552  */
553 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
554 {
555         int err;
556         int ret = FAILED;
557         struct address_space *mapping;
558
559         delete_from_lru_cache(p);
560
561         /*
562          * For anonymous pages we're done the only reference left
563          * should be the one m_f() holds.
564          */
565         if (PageAnon(p))
566                 return RECOVERED;
567
568         /*
569          * Now truncate the page in the page cache. This is really
570          * more like a "temporary hole punch"
571          * Don't do this for block devices when someone else
572          * has a reference, because it could be file system metadata
573          * and that's not safe to truncate.
574          */
575         mapping = page_mapping(p);
576         if (!mapping) {
577                 /*
578                  * Page has been teared down in the meanwhile
579                  */
580                 return FAILED;
581         }
582
583         /*
584          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
585          *
586          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
587          */
588         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
589                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
590                 if (err != 0) {
591                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
592                                         pfn, err);
593                 } else if (page_has_private(p) &&
594                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
595                         pr_info("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
596                 } else {
597                         ret = RECOVERED;
598                 }
599         } else {
600                 /*
601                  * If the file system doesn't support it just invalidate
602                  * This fails on dirty or anything with private pages
603                  */
604                 if (invalidate_inode_page(p))
605                         ret = RECOVERED;
606                 else
607                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
608                                 pfn);
609         }
610         return ret;
611 }
612
613 /*
614  * Dirty pagecache page
615  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
616  * propagated.
617  */
618 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
619 {
620         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
621
622         SetPageError(p);
623         /* TBD: print more information about the file. */
624         if (mapping) {
625                 /*
626                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
627                  * who check the mapping.
628                  * This way the application knows that something went
629                  * wrong with its dirty file data.
630                  *
631                  * There's one open issue:
632                  *
633                  * The EIO will be only reported on the next IO
634                  * operation and then cleared through the IO map.
635                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
636                  * first through the AS_EIO flag in the address space
637                  * and then through the PageError flag in the page.
638                  * Since we drop pages on memory failure handling the
639                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
640                  *
641                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
642                  * the first operation that returns an error, while
643                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
644                  * when the page is reread or dropped.  If an
645                  * application assumes it will always get error on
646                  * fsync, but does other operations on the fd before
647                  * and the page is dropped between then the error
648                  * will not be properly reported.
649                  *
650                  * This can already happen even without hwpoisoned
651                  * pages: first on metadata IO errors (which only
652                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
653                  * at the wrong time.
654                  *
655                  * So right now we assume that the application DTRT on
656                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
657                  * of the kernel.
658                  */
659                 mapping_set_error(mapping, EIO);
660         }
661
662         return me_pagecache_clean(p, pfn);
663 }
664
665 /*
666  * Clean and dirty swap cache.
667  *
668  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
669  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
670  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
671  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
672  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
673  * and then
674  *      - clear dirty bit to prevent IO
675  *      - remove from LRU
676  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
677  *        a later page fault, we know the application is accessing
678  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
679  *        interception code in do_swap_page to catch it).
680  *
681  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
682  * bring in the known good data from disk.
683  */
684 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
685 {
686         ClearPageDirty(p);
687         /* Trigger EIO in shmem: */
688         ClearPageUptodate(p);
689
690         if (!delete_from_lru_cache(p))
691                 return DELAYED;
692         else
693                 return FAILED;
694 }
695
696 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
697 {
698         delete_from_swap_cache(p);
699
700         if (!delete_from_lru_cache(p))
701                 return RECOVERED;
702         else
703                 return FAILED;
704 }
705
706 /*
707  * Huge pages. Needs work.
708  * Issues:
709  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
710  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
711  */
712 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
713 {
714         int res = 0;
715         struct page *hpage = compound_head(p);
716         /*
717          * We can safely recover from error on free or reserved (i.e.
718          * not in-use) hugepage by dequeuing it from freelist.
719          * To check whether a hugepage is in-use or not, we can't use
720          * page->lru because it can be used in other hugepage operations,
721          * such as __unmap_hugepage_range() and gather_surplus_pages().
722          * So instead we use page_mapping() and PageAnon().
723          * We assume that this function is called with page lock held,
724          * so there is no race between isolation and mapping/unmapping.
725          */
726         if (!(page_mapping(hpage) || PageAnon(hpage))) {
727                 res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
728                 if (!res)
729                         return RECOVERED;
730         }
731         return DELAYED;
732 }
733
734 /*
735  * Various page states we can handle.
736  *
737  * A page state is defined by its current page->flags bits.
738  * The table matches them in order and calls the right handler.
739  *
740  * This is quite tricky because we can access page at any time
741  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
742  *
743  * This is not complete. More states could be added.
744  * For any missing state don't attempt recovery.
745  */
746
747 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
748 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
749 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
750 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
751 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
752 #define lru             (1UL << PG_lru)
753 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
754 #define head            (1UL << PG_head)
755 #define tail            (1UL << PG_tail)
756 #define compound        (1UL << PG_compound)
757 #define slab            (1UL << PG_slab)
758 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
759
760 static struct page_state {
761         unsigned long mask;
762         unsigned long res;
763         char *msg;
764         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
765 } error_states[] = {
766         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_kernel },
767         /*
768          * free pages are specially detected outside this table:
769          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
770          */
771
772         /*
773          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
774          * currently unused objects without touching them. But just
775          * treat it as standard kernel for now.
776          */
777         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
778
779 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
780         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
781         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
782 #else
783         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
784 #endif
785
786         { sc|dirty,     sc|dirty,       "dirty swapcache",      me_swapcache_dirty },
787         { sc|dirty,     sc,             "clean swapcache",      me_swapcache_clean },
788
789         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "dirty mlocked LRU",    me_pagecache_dirty },
790         { mlock|dirty,  mlock,          "clean mlocked LRU",    me_pagecache_clean },
791
792         { unevict|dirty, unevict|dirty, "dirty unevictable LRU", me_pagecache_dirty },
793         { unevict|dirty, unevict,       "clean unevictable LRU", me_pagecache_clean },
794
795         { lru|dirty,    lru|dirty,      "dirty LRU",    me_pagecache_dirty },
796         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
797
798         /*
799          * Catchall entry: must be at end.
800          */
801         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
802 };
803
804 #undef dirty
805 #undef sc
806 #undef unevict
807 #undef mlock
808 #undef writeback
809 #undef lru
810 #undef swapbacked
811 #undef head
812 #undef tail
813 #undef compound
814 #undef slab
815 #undef reserved
816
817 /*
818  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
819  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
820  */
821 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
822 {
823         pr_err("MCE %#lx: %s page recovery: %s\n",
824                 pfn, msg, action_name[result]);
825 }
826
827 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
828                         unsigned long pfn)
829 {
830         int result;
831         int count;
832
833         result = ps->action(p, pfn);
834         action_result(pfn, ps->msg, result);
835
836         count = page_count(p) - 1;
837         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == DELAYED)
838                 count--;
839         if (count != 0) {
840                 printk(KERN_ERR
841                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
842                        pfn, ps->msg, count);
843                 result = FAILED;
844         }
845
846         /* Could do more checks here if page looks ok */
847         /*
848          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
849          */
850
851         return (result == RECOVERED || result == DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
852 }
853
854 /*
855  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
856  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
857  */
858 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
859                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
860 {
861         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
862         struct address_space *mapping;
863         LIST_HEAD(tokill);
864         int ret;
865         int kill = 1, forcekill;
866         struct page *hpage = *hpagep;
867         struct page *ppage;
868
869         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
870                 return SWAP_SUCCESS;
871
872         /*
873          * This check implies we don't kill processes if their pages
874          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
875          */
876         if (!page_mapped(hpage))
877                 return SWAP_SUCCESS;
878
879         if (PageKsm(p))
880                 return SWAP_FAIL;
881
882         if (PageSwapCache(p)) {
883                 printk(KERN_ERR
884                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
885                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
886         }
887
888         /*
889          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
890          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
891          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
892          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
893          */
894         mapping = page_mapping(hpage);
895         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
896             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
897                 if (page_mkclean(hpage)) {
898                         SetPageDirty(hpage);
899                 } else {
900                         kill = 0;
901                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
902                         printk(KERN_INFO
903         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
904                                 pfn);
905                 }
906         }
907
908         /*
909          * ppage: poisoned page
910          *   if p is regular page(4k page)
911          *        ppage == real poisoned page;
912          *   else p is hugetlb or THP, ppage == head page.
913          */
914         ppage = hpage;
915
916         if (PageTransHuge(hpage)) {
917                 /*
918                  * Verify that this isn't a hugetlbfs head page, the check for
919                  * PageAnon is just for avoid tripping a split_huge_page
920                  * internal debug check, as split_huge_page refuses to deal with
921                  * anything that isn't an anon page. PageAnon can't go away fro
922                  * under us because we hold a refcount on the hpage, without a
923                  * refcount on the hpage. split_huge_page can't be safely called
924                  * in the first place, having a refcount on the tail isn't
925                  * enough * to be safe.
926                  */
927                 if (!PageHuge(hpage) && PageAnon(hpage)) {
928                         if (unlikely(split_huge_page(hpage))) {
929                                 /*
930                                  * FIXME: if splitting THP is failed, it is
931                                  * better to stop the following operation rather
932                                  * than causing panic by unmapping. System might
933                                  * survive if the page is freed later.
934                                  */
935                                 printk(KERN_INFO
936                                         "MCE %#lx: failed to split THP\n", pfn);
937
938                                 BUG_ON(!PageHWPoison(p));
939                                 return SWAP_FAIL;
940                         }
941                         /*
942                          * We pinned the head page for hwpoison handling,
943                          * now we split the thp and we are interested in
944                          * the hwpoisoned raw page, so move the refcount
945                          * to it. Similarly, page lock is shifted.
946                          */
947                         if (hpage != p) {
948                                 put_page(hpage);
949                                 get_page(p);
950                                 lock_page(p);
951                                 unlock_page(hpage);
952                                 *hpagep = p;
953                         }
954                         /* THP is split, so ppage should be the real poisoned page. */
955                         ppage = p;
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * First collect all the processes that have the page
961          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
962          * because ttu takes the rmap data structures down.
963          *
964          * Error handling: We ignore errors here because
965          * there's nothing that can be done.
966          */
967         if (kill)
968                 collect_procs(ppage, &tokill);
969
970         ret = try_to_unmap(ppage, ttu);
971         if (ret != SWAP_SUCCESS)
972                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
973                                 pfn, page_mapcount(ppage));
974
975         /*
976          * Now that the dirty bit has been propagated to the
977          * struct page and all unmaps done we can decide if
978          * killing is needed or not.  Only kill when the page
979          * was dirty or the process is not restartable,
980          * otherwise the tokill list is merely
981          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
982          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
983          * any accesses to the poisoned memory.
984          */
985         forcekill = PageDirty(ppage) || (flags & MF_MUST_KILL);
986         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno,
987                       ret != SWAP_SUCCESS, p, pfn, flags);
988
989         return ret;
990 }
991
992 static void set_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
993 {
994         int i;
995         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
996         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
997                 SetPageHWPoison(hpage + i);
998 }
999
1000 static void clear_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1001 {
1002         int i;
1003         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1004         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1005                 ClearPageHWPoison(hpage + i);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1010  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1011  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1012  * @flags: fine tune action taken
1013  *
1014  * This function is called by the low level machine check code
1015  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1016  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1017  * dropping pages, killing processes etc.
1018  *
1019  * The function is primarily of use for corruptions that
1020  * happen outside the current execution context (e.g. when
1021  * detected by a background scrubber)
1022  *
1023  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1024  * enabled and no spinlocks hold.
1025  */
1026 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1027 {
1028         struct page_state *ps;
1029         struct page *p;
1030         struct page *hpage;
1031         int res;
1032         unsigned int nr_pages;
1033         unsigned long page_flags;
1034
1035         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1036                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1037
1038         if (!pfn_valid(pfn)) {
1039                 printk(KERN_ERR
1040                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
1041                        pfn);
1042                 return -ENXIO;
1043         }
1044
1045         p = pfn_to_page(pfn);
1046         hpage = compound_head(p);
1047         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1048                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1049                 return 0;
1050         }
1051
1052         /*
1053          * Currently errors on hugetlbfs pages are measured in hugepage units,
1054          * so nr_pages should be 1 << compound_order.  OTOH when errors are on
1055          * transparent hugepages, they are supposed to be split and error
1056          * measurement is done in normal page units.  So nr_pages should be one
1057          * in this case.
1058          */
1059         if (PageHuge(p))
1060                 nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1061         else /* normal page or thp */
1062                 nr_pages = 1;
1063         atomic_long_add(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1064
1065         /*
1066          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1067          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1068          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1069          * 2) it's a free hugepage, which is also safe:
1070          *    an affected hugepage will be dequeued from hugepage freelist,
1071          *    so there's no concern about reusing it ever after.
1072          * 3) it's part of a non-compound high order page.
1073          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1074          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1075          *    used and will be freed some time later.
1076          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1077          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1078          */
1079         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
1080                 !get_page_unless_zero(hpage)) {
1081                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1082                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
1083                         return 0;
1084                 } else if (PageHuge(hpage)) {
1085                         /*
1086                          * Check "just unpoisoned", "filter hit", and
1087                          * "race with other subpage."
1088                          */
1089                         lock_page(hpage);
1090                         if (!PageHWPoison(hpage)
1091                             || (hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1092                             || (p != hpage && TestSetPageHWPoison(hpage))) {
1093                                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1094                                 return 0;
1095                         }
1096                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1097                         res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1098                         action_result(pfn, "free huge",
1099                                       res ? IGNORED : DELAYED);
1100                         unlock_page(hpage);
1101                         return res;
1102                 } else {
1103                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
1104                         return -EBUSY;
1105                 }
1106         }
1107
1108         /*
1109          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1110          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1111          * - to avoid races with __set_page_locked()
1112          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1113          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1114          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1115          */
1116         if (!PageHuge(p) && !PageTransTail(p)) {
1117                 if (!PageLRU(p))
1118                         shake_page(p, 0);
1119                 if (!PageLRU(p)) {
1120                         /*
1121                          * shake_page could have turned it free.
1122                          */
1123                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1124                                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1125                                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
1126                                 else
1127                                         action_result(pfn, "free buddy, 2nd try", DELAYED);
1128                                 return 0;
1129                         }
1130                         action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
1131                         put_page(p);
1132                         return -EBUSY;
1133                 }
1134         }
1135
1136         /*
1137          * Lock the page and wait for writeback to finish.
1138          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1139          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1140          */
1141         lock_page(hpage);
1142
1143         /*
1144          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1145          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1146          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1147          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1148          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1149          */
1150         page_flags = p->flags;
1151
1152         /*
1153          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1154          */
1155         if (!PageHWPoison(p)) {
1156                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1157                 res = 0;
1158                 goto out;
1159         }
1160         if (hwpoison_filter(p)) {
1161                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1162                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1163                 unlock_page(hpage);
1164                 put_page(hpage);
1165                 return 0;
1166         }
1167
1168         /*
1169          * For error on the tail page, we should set PG_hwpoison
1170          * on the head page to show that the hugepage is hwpoisoned
1171          */
1172         if (PageHuge(p) && PageTail(p) && TestSetPageHWPoison(hpage)) {
1173                 action_result(pfn, "hugepage already hardware poisoned",
1174                                 IGNORED);
1175                 unlock_page(hpage);
1176                 put_page(hpage);
1177                 return 0;
1178         }
1179         /*
1180          * Set PG_hwpoison on all pages in an error hugepage,
1181          * because containment is done in hugepage unit for now.
1182          * Since we have done TestSetPageHWPoison() for the head page with
1183          * page lock held, we can safely set PG_hwpoison bits on tail pages.
1184          */
1185         if (PageHuge(p))
1186                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1187
1188         wait_on_page_writeback(p);
1189
1190         /*
1191          * Now take care of user space mappings.
1192          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1193          *
1194          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1195          * page after thp split.
1196          */
1197         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)
1198             != SWAP_SUCCESS) {
1199                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
1200                 res = -EBUSY;
1201                 goto out;
1202         }
1203
1204         /*
1205          * Torn down by someone else?
1206          */
1207         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1208                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
1209                 res = -EBUSY;
1210                 goto out;
1211         }
1212
1213         res = -EBUSY;
1214         /*
1215          * The first check uses the current page flags which may not have any
1216          * relevant information. The second check with the saved page flagss is
1217          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1218          */
1219         for (ps = error_states;; ps++)
1220                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1221                         break;
1222
1223         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1224
1225         if (!ps->mask)
1226                 for (ps = error_states;; ps++)
1227                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1228                                 break;
1229         res = page_action(ps, p, pfn);
1230 out:
1231         unlock_page(hpage);
1232         return res;
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1235
1236 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1237 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1238
1239 struct memory_failure_entry {
1240         unsigned long pfn;
1241         int trapno;
1242         int flags;
1243 };
1244
1245 struct memory_failure_cpu {
1246         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1247                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1248         spinlock_t lock;
1249         struct work_struct work;
1250 };
1251
1252 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1253
1254 /**
1255  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1256  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1257  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1258  * @flags: Flags for memory failure handling
1259  *
1260  * This function is called by the low level hardware error handler
1261  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1262  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1263  * processes etc.
1264  *
1265  * The function is primarily of use for corruptions that
1266  * happen outside the current execution context (e.g. when
1267  * detected by a background scrubber)
1268  *
1269  * Can run in IRQ context.
1270  */
1271 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1272 {
1273         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1274         unsigned long proc_flags;
1275         struct memory_failure_entry entry = {
1276                 .pfn =          pfn,
1277                 .trapno =       trapno,
1278                 .flags =        flags,
1279         };
1280
1281         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1282         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1283         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1284                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1285         else
1286                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1287                        pfn);
1288         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1289         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1292
1293 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1294 {
1295         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1296         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1297         unsigned long proc_flags;
1298         int gotten;
1299
1300         mf_cpu = &__get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1301         for (;;) {
1302                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1303                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1304                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1305                 if (!gotten)
1306                         break;
1307                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1308                         soft_offline_page(pfn_to_page(entry.pfn), entry.flags);
1309                 else
1310                         memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1311         }
1312 }
1313
1314 static int __init memory_failure_init(void)
1315 {
1316         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1317         int cpu;
1318
1319         for_each_possible_cpu(cpu) {
1320                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1321                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1322                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1323                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1324         }
1325
1326         return 0;
1327 }
1328 core_initcall(memory_failure_init);
1329
1330 /**
1331  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1332  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1333  *
1334  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1335  * memory_failure() earlier.
1336  *
1337  * This is only done on the software-level, so it only works
1338  * for linux injected failures, not real hardware failures
1339  *
1340  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1341  */
1342 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1343 {
1344         struct page *page;
1345         struct page *p;
1346         int freeit = 0;
1347         unsigned int nr_pages;
1348
1349         if (!pfn_valid(pfn))
1350                 return -ENXIO;
1351
1352         p = pfn_to_page(pfn);
1353         page = compound_head(p);
1354
1355         if (!PageHWPoison(p)) {
1356                 pr_info("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1357                 return 0;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1362          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1363          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1364          */
1365         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1366                 pr_info("MCE: Memory failure is now running on %#lx\n", pfn);
1367                         return 0;
1368         }
1369
1370         nr_pages = 1 << compound_order(page);
1371
1372         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1373                 /*
1374                  * Since HWPoisoned hugepage should have non-zero refcount,
1375                  * race between memory failure and unpoison seems to happen.
1376                  * In such case unpoison fails and memory failure runs
1377                  * to the end.
1378                  */
1379                 if (PageHuge(page)) {
1380                         pr_info("MCE: Memory failure is now running on free hugepage %#lx\n", pfn);
1381                         return 0;
1382                 }
1383                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1384                         atomic_long_dec(&num_poisoned_pages);
1385                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1386                 return 0;
1387         }
1388
1389         lock_page(page);
1390         /*
1391          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1392          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1393          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1394          * the free buddy page pool.
1395          */
1396         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1397                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1398                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1399                 freeit = 1;
1400                 if (PageHuge(page))
1401                         clear_page_hwpoison_huge_page(page);
1402         }
1403         unlock_page(page);
1404
1405         put_page(page);
1406         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1407                 put_page(page);
1408
1409         return 0;
1410 }
1411 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1412
1413 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1414 {
1415         int nid = page_to_nid(p);
1416         if (PageHuge(p))
1417                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1418                                                    nid);
1419         else
1420                 return alloc_pages_exact_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1425  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1426  * that is not free, and 1 for any other page type.
1427  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1428  */
1429 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1430 {
1431         int ret;
1432
1433         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1434                 return 1;
1435
1436         /*
1437          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1438          * from free hugepage list.
1439          */
1440         if (!get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
1441                 if (PageHuge(p)) {
1442                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1443                         ret = 0;
1444                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1445                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1446                         ret = 0;
1447                 } else {
1448                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1449                                 __func__, pfn, p->flags);
1450                         ret = -EIO;
1451                 }
1452         } else {
1453                 /* Not a free page */
1454                 ret = 1;
1455         }
1456         return ret;
1457 }
1458
1459 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1460 {
1461         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1462
1463         if (ret == 1 && !PageHuge(page) && !PageLRU(page)) {
1464                 /*
1465                  * Try to free it.
1466                  */
1467                 put_page(page);
1468                 shake_page(page, 1);
1469
1470                 /*
1471                  * Did it turn free?
1472                  */
1473                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1474                 if (!PageLRU(page)) {
1475                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx\n",
1476                                 pfn, page->flags);
1477                         return -EIO;
1478                 }
1479         }
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1484 {
1485         int ret;
1486         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1487         struct page *hpage = compound_head(page);
1488         LIST_HEAD(pagelist);
1489
1490         /*
1491          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1492          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1493          */
1494         lock_page(hpage);
1495         if (PageHWPoison(hpage)) {
1496                 unlock_page(hpage);
1497                 put_page(hpage);
1498                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1499                 return -EBUSY;
1500         }
1501         unlock_page(hpage);
1502
1503         /* Keep page count to indicate a given hugepage is isolated. */
1504         list_move(&hpage->lru, &pagelist);
1505         ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1506                                 MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1507         if (ret) {
1508                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1509                         pfn, ret, page->flags);
1510                 /*
1511                  * We know that soft_offline_huge_page() tries to migrate
1512                  * only one hugepage pointed to by hpage, so we need not
1513                  * run through the pagelist here.
1514                  */
1515                 putback_active_hugepage(hpage);
1516                 if (ret > 0)
1517                         ret = -EIO;
1518         } else {
1519                 /* overcommit hugetlb page will be freed to buddy */
1520                 if (PageHuge(page)) {
1521                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1522                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1523                         atomic_long_add(1 << compound_order(hpage),
1524                                         &num_poisoned_pages);
1525                 } else {
1526                         SetPageHWPoison(page);
1527                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1528                 }
1529         }
1530         return ret;
1531 }
1532
1533 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1534 {
1535         int ret;
1536         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1537
1538         /*
1539          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1540          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1541          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1542          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1543          */
1544         lock_page(page);
1545         wait_on_page_writeback(page);
1546         if (PageHWPoison(page)) {
1547                 unlock_page(page);
1548                 put_page(page);
1549                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1550                 return -EBUSY;
1551         }
1552         /*
1553          * Try to invalidate first. This should work for
1554          * non dirty unmapped page cache pages.
1555          */
1556         ret = invalidate_inode_page(page);
1557         unlock_page(page);
1558         /*
1559          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1560          * would need to fix isolation locking first.
1561          */
1562         if (ret == 1) {
1563                 put_page(page);
1564                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1565                 SetPageHWPoison(page);
1566                 atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1567                 return 0;
1568         }
1569
1570         /*
1571          * Simple invalidation didn't work.
1572          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1573          * handles a large number of cases for us.
1574          */
1575         ret = isolate_lru_page(page);
1576         /*
1577          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1578          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1579          */
1580         put_page(page);
1581         if (!ret) {
1582                 LIST_HEAD(pagelist);
1583                 inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1584                                         page_is_file_cache(page));
1585                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1586                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1587                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1588                 if (ret) {
1589                         if (!list_empty(&pagelist)) {
1590                                 list_del(&page->lru);
1591                                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1592                                                 page_is_file_cache(page));
1593                                 putback_lru_page(page);
1594                         }
1595
1596                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1597                                 pfn, ret, page->flags);
1598                         if (ret > 0)
1599                                 ret = -EIO;
1600                 } else {
1601                         /*
1602                          * After page migration succeeds, the source page can
1603                          * be trapped in pagevec and actual freeing is delayed.
1604                          * Freeing code works differently based on PG_hwpoison,
1605                          * so there's a race. We need to make sure that the
1606                          * source page should be freed back to buddy before
1607                          * setting PG_hwpoison.
1608                          */
1609                         if (!is_free_buddy_page(page))
1610                                 lru_add_drain_all();
1611                         if (!is_free_buddy_page(page))
1612                                 drain_all_pages();
1613                         SetPageHWPoison(page);
1614                         if (!is_free_buddy_page(page))
1615                                 pr_info("soft offline: %#lx: page leaked\n",
1616                                         pfn);
1617                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1618                 }
1619         } else {
1620                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx\n",
1621                         pfn, ret, page_count(page), page->flags);
1622         }
1623         return ret;
1624 }
1625
1626 /**
1627  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1628  * @page: page to offline
1629  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1630  *
1631  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1632  *
1633  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1634  * without killing anything. This is for the case when
1635  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1636  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1637  * out.
1638  *
1639  * The actual policy on when to do that is maintained by
1640  * user space.
1641  *
1642  * This should never impact any application or cause data loss,
1643  * however it might take some time.
1644  *
1645  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1646  * ``good enough'' for the majority of memory.
1647  */
1648 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1649 {
1650         int ret;
1651         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1652         struct page *hpage = compound_trans_head(page);
1653
1654         if (PageHWPoison(page)) {
1655                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1656                 return -EBUSY;
1657         }
1658         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1659                 if (PageAnon(hpage) && unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1660                         pr_info("soft offline: %#lx: failed to split THP\n",
1661                                 pfn);
1662                         return -EBUSY;
1663                 }
1664         }
1665
1666         /*
1667          * The lock_memory_hotplug prevents a race with memory hotplug.
1668          * This is a big hammer, a better would be nicer.
1669          */
1670         lock_memory_hotplug();
1671
1672         /*
1673          * Isolate the page, so that it doesn't get reallocated if it
1674          * was free. This flag should be kept set until the source page
1675          * is freed and PG_hwpoison on it is set.
1676          */
1677         if (get_pageblock_migratetype(page) != MIGRATE_ISOLATE)
1678                 set_migratetype_isolate(page, true);
1679
1680         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1681         unlock_memory_hotplug();
1682         if (ret > 0) { /* for in-use pages */
1683                 if (PageHuge(page))
1684                         ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1685                 else
1686                         ret = __soft_offline_page(page, flags);
1687         } else if (ret == 0) { /* for free pages */
1688                 if (PageHuge(page)) {
1689                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1690                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1691                         atomic_long_add(1 << compound_order(hpage),
1692                                         &num_poisoned_pages);
1693                 } else {
1694                         SetPageHWPoison(page);
1695                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1696                 }
1697         }
1698         unset_migratetype_isolate(page, MIGRATE_MOVABLE);
1699         return ret;
1700 }