e01a2da803e243800d71f02026df6500511f0281
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/dax.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/hugetlb.h>
54 #include <linux/memory_hotplug.h>
55 #include <linux/mm_inline.h>
56 #include <linux/memremap.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/ratelimit.h>
59 #include <linux/page-isolation.h>
60 #include <linux/pagewalk.h>
61 #include <linux/shmem_fs.h>
62 #include "internal.h"
63 #include "ras/ras_event.h"
64
65 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
66
67 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
68
69 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
70
71 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
72 {
73         int ret;
74
75         zone_pcp_disable(page_zone(page));
76         ret = dissolve_free_huge_page(page);
77         if (!ret)
78                 ret = take_page_off_buddy(page);
79         zone_pcp_enable(page_zone(page));
80
81         return ret > 0;
82 }
83
84 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
85 {
86         if (hugepage_or_freepage) {
87                 /*
88                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
89                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
90                  */
91                 if (!__page_handle_poison(page))
92                         /*
93                          * We could fail to take off the target page from buddy
94                          * for example due to racy page allocation, but that's
95                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
96                          * and if someone really want to use it, they should
97                          * take it.
98                          */
99                         return false;
100         }
101
102         SetPageHWPoison(page);
103         if (release)
104                 put_page(page);
105         page_ref_inc(page);
106         num_poisoned_pages_inc();
107
108         return true;
109 }
110
111 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
112
113 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
114 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
115 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
116 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
117 u64 hwpoison_filter_flags_value;
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
123
124 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
125 {
126         struct address_space *mapping;
127         dev_t dev;
128
129         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
130             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
131                 return 0;
132
133         mapping = page_mapping(p);
134         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
135                 return -EINVAL;
136
137         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
138         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
139             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
140                 return -EINVAL;
141         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
143                 return -EINVAL;
144
145         return 0;
146 }
147
148 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
149 {
150         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
151                 return 0;
152
153         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
154                                     hwpoison_filter_flags_value)
155                 return 0;
156         else
157                 return -EINVAL;
158 }
159
160 /*
161  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
162  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
163  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
164  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
165  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
166  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
167  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
168  * a freed page.
169  */
170 #ifdef CONFIG_MEMCG
171 u64 hwpoison_filter_memcg;
172 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
173 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
174 {
175         if (!hwpoison_filter_memcg)
176                 return 0;
177
178         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
179                 return -EINVAL;
180
181         return 0;
182 }
183 #else
184 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
185 #endif
186
187 int hwpoison_filter(struct page *p)
188 {
189         if (!hwpoison_filter_enable)
190                 return 0;
191
192         if (hwpoison_filter_dev(p))
193                 return -EINVAL;
194
195         if (hwpoison_filter_flags(p))
196                 return -EINVAL;
197
198         if (hwpoison_filter_task(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         return 0;
202 }
203 #else
204 int hwpoison_filter(struct page *p)
205 {
206         return 0;
207 }
208 #endif
209
210 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
211
212 /*
213  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
214  * the page.
215  *
216  * General strategy:
217  * Find all processes having the page mapped and kill them.
218  * But we keep a page reference around so that the page is not
219  * actually freed yet.
220  * Then stash the page away
221  *
222  * There's no convenient way to get back to mapped processes
223  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
224  * running processes.
225  *
226  * Remember that machine checks are not common (or rather
227  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
228  * be a performance issue.
229  *
230  * Also there are some races possible while we get from the
231  * error detection to actually handle it.
232  */
233
234 struct to_kill {
235         struct list_head nd;
236         struct task_struct *tsk;
237         unsigned long addr;
238         short size_shift;
239 };
240
241 /*
242  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
243  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
244  * ``action required'' if error happened in current execution context
245  */
246 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
247 {
248         struct task_struct *t = tk->tsk;
249         short addr_lsb = tk->size_shift;
250         int ret = 0;
251
252         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
253                         pfn, t->comm, t->pid);
254
255         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
256                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
257                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
258         else
259                 /*
260                  * Signal other processes sharing the page if they have
261                  * PF_MCE_EARLY set.
262                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
263                  * can be temporarily blocked.
264                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
265                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
266                  */
267                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
268                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
269         if (ret < 0)
270                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
271                         t->comm, t->pid, ret);
272         return ret;
273 }
274
275 /*
276  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
277  * lru_add_drain_all.
278  */
279 void shake_page(struct page *p)
280 {
281         if (PageHuge(p))
282                 return;
283
284         if (!PageSlab(p)) {
285                 lru_add_drain_all();
286                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
287                         return;
288         }
289
290         /*
291          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
292          * shrinker will be available.
293          */
294 }
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
296
297 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
298                 struct vm_area_struct *vma)
299 {
300         unsigned long address = vma_address(page, vma);
301         unsigned long ret = 0;
302         pgd_t *pgd;
303         p4d_t *p4d;
304         pud_t *pud;
305         pmd_t *pmd;
306         pte_t *pte;
307
308         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
309         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
310         if (!pgd_present(*pgd))
311                 return 0;
312         p4d = p4d_offset(pgd, address);
313         if (!p4d_present(*p4d))
314                 return 0;
315         pud = pud_offset(p4d, address);
316         if (!pud_present(*pud))
317                 return 0;
318         if (pud_devmap(*pud))
319                 return PUD_SHIFT;
320         pmd = pmd_offset(pud, address);
321         if (!pmd_present(*pmd))
322                 return 0;
323         if (pmd_devmap(*pmd))
324                 return PMD_SHIFT;
325         pte = pte_offset_map(pmd, address);
326         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
327                 ret = PAGE_SHIFT;
328         pte_unmap(pte);
329         return ret;
330 }
331
332 /*
333  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
334  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
335  */
336
337 /*
338  * Schedule a process for later kill.
339  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
340  */
341 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
342                        struct vm_area_struct *vma,
343                        struct list_head *to_kill)
344 {
345         struct to_kill *tk;
346
347         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
348         if (!tk) {
349                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
350                 return;
351         }
352
353         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
354         if (is_zone_device_page(p))
355                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
356         else
357                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
358
359         /*
360          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
361          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
362          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
363          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
364          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
365          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
366          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
367          * has a mapping for the page.
368          */
369         if (tk->addr == -EFAULT) {
370                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
371                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
372         } else if (tk->size_shift == 0) {
373                 kfree(tk);
374                 return;
375         }
376
377         get_task_struct(tsk);
378         tk->tsk = tsk;
379         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
380 }
381
382 /*
383  * Kill the processes that have been collected earlier.
384  *
385  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
386  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
387  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
388  * wrong earlier.
389  */
390 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
391                 unsigned long pfn, int flags)
392 {
393         struct to_kill *tk, *next;
394
395         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
396                 if (forcekill) {
397                         /*
398                          * In case something went wrong with munmapping
399                          * make sure the process doesn't catch the
400                          * signal and then access the memory. Just kill it.
401                          */
402                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
403                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
404                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
405                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
406                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
407                         }
408
409                         /*
410                          * In theory the process could have mapped
411                          * something else on the address in-between. We could
412                          * check for that, but we need to tell the
413                          * process anyways.
414                          */
415                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
416                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
417                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
418                 }
419                 put_task_struct(tk->tsk);
420                 kfree(tk);
421         }
422 }
423
424 /*
425  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
426  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
427  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
428  *
429  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
430  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
431  */
432 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
433 {
434         struct task_struct *t;
435
436         for_each_thread(tsk, t) {
437                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
438                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
439                                 return t;
440                 } else {
441                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
442                                 return t;
443                 }
444         }
445         return NULL;
446 }
447
448 /*
449  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
450  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
451  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
452  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
453  *
454  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
455  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
456  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
457  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
458  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
459  */
460 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
461                                            int force_early)
462 {
463         if (!tsk->mm)
464                 return NULL;
465         /*
466          * Comparing ->mm here because current task might represent
467          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
468          */
469         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
470                 return current;
471
472         return find_early_kill_thread(tsk);
473 }
474
475 /*
476  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
477  */
478 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
479                                 int force_early)
480 {
481         struct folio *folio = page_folio(page);
482         struct vm_area_struct *vma;
483         struct task_struct *tsk;
484         struct anon_vma *av;
485         pgoff_t pgoff;
486
487         av = folio_lock_anon_vma_read(folio);
488         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
489                 return;
490
491         pgoff = page_to_pgoff(page);
492         read_lock(&tasklist_lock);
493         for_each_process (tsk) {
494                 struct anon_vma_chain *vmac;
495                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
496
497                 if (!t)
498                         continue;
499                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
500                                                pgoff, pgoff) {
501                         vma = vmac->vma;
502                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
503                                 continue;
504                         if (vma->vm_mm == t->mm)
505                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
506                 }
507         }
508         read_unlock(&tasklist_lock);
509         page_unlock_anon_vma_read(av);
510 }
511
512 /*
513  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
514  */
515 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
516                                 int force_early)
517 {
518         struct vm_area_struct *vma;
519         struct task_struct *tsk;
520         struct address_space *mapping = page->mapping;
521         pgoff_t pgoff;
522
523         i_mmap_lock_read(mapping);
524         read_lock(&tasklist_lock);
525         pgoff = page_to_pgoff(page);
526         for_each_process(tsk) {
527                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
528
529                 if (!t)
530                         continue;
531                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
532                                       pgoff) {
533                         /*
534                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
535                          * the page but the corrupted page is not necessarily
536                          * mapped it in its pte.
537                          * Assume applications who requested early kill want
538                          * to be informed of all such data corruptions.
539                          */
540                         if (vma->vm_mm == t->mm)
541                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
542                 }
543         }
544         read_unlock(&tasklist_lock);
545         i_mmap_unlock_read(mapping);
546 }
547
548 /*
549  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
550  */
551 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
552                                 int force_early)
553 {
554         if (!page->mapping)
555                 return;
556
557         if (PageAnon(page))
558                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
559         else
560                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
561 }
562
563 struct hwp_walk {
564         struct to_kill tk;
565         unsigned long pfn;
566         int flags;
567 };
568
569 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
570 {
571         tk->addr = addr;
572         tk->size_shift = shift;
573 }
574
575 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
576                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
577 {
578         unsigned long pfn = 0;
579
580         if (pte_present(pte)) {
581                 pfn = pte_pfn(pte);
582         } else {
583                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
584
585                 if (is_hwpoison_entry(swp))
586                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
587         }
588
589         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
590                 return 0;
591
592         set_to_kill(tk, addr, shift);
593         return 1;
594 }
595
596 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
597 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
598                                       struct hwp_walk *hwp)
599 {
600         pmd_t pmd = *pmdp;
601         unsigned long pfn;
602         unsigned long hwpoison_vaddr;
603
604         if (!pmd_present(pmd))
605                 return 0;
606         pfn = pmd_pfn(pmd);
607         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
608                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
609                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
610                 return 1;
611         }
612         return 0;
613 }
614 #else
615 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
616                                       struct hwp_walk *hwp)
617 {
618         return 0;
619 }
620 #endif
621
622 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
623                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
624 {
625         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
626         int ret = 0;
627         pte_t *ptep, *mapped_pte;
628         spinlock_t *ptl;
629
630         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
631         if (ptl) {
632                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
633                 spin_unlock(ptl);
634                 goto out;
635         }
636
637         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
638                 goto out;
639
640         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
641                                                 addr, &ptl);
642         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
643                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
644                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
645                 if (ret == 1)
646                         break;
647         }
648         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
649 out:
650         cond_resched();
651         return ret;
652 }
653
654 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
655 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
656                             unsigned long addr, unsigned long end,
657                             struct mm_walk *walk)
658 {
659         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
660         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
661         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
662
663         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
664                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
665 }
666 #else
667 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
668 #endif
669
670 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
671         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
672         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
673 };
674
675 /*
676  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
677  *
678  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
679  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
680  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
681  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
682  *
683  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
684  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
685  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
686  * process has multiple entries mapping the error page.
687  */
688 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
689                                   int flags)
690 {
691         int ret;
692         struct hwp_walk priv = {
693                 .pfn = pfn,
694         };
695         priv.tk.tsk = p;
696
697         mmap_read_lock(p->mm);
698         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
699                               (void *)&priv);
700         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
701                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
702         else
703                 ret = 0;
704         mmap_read_unlock(p->mm);
705         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
706 }
707
708 static const char *action_name[] = {
709         [MF_IGNORED] = "Ignored",
710         [MF_FAILED] = "Failed",
711         [MF_DELAYED] = "Delayed",
712         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
713 };
714
715 static const char * const action_page_types[] = {
716         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
717         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
718         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
719         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
720         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
721         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
722         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
723         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
724         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
725         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
726         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
727         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
728         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
729         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
730         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
731         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
732         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
733         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
734         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
735         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
736         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
737 };
738
739 /*
740  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
741  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
742  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
743  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
744  */
745 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
746 {
747         if (!isolate_lru_page(p)) {
748                 /*
749                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
750                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
751                  */
752                 ClearPageActive(p);
753                 ClearPageUnevictable(p);
754
755                 /*
756                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
757                  * to uncharge it manually from its memcg.
758                  */
759                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
760
761                 /*
762                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
763                  */
764                 put_page(p);
765                 return 0;
766         }
767         return -EIO;
768 }
769
770 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
771                                 struct address_space *mapping)
772 {
773         int ret = MF_FAILED;
774
775         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
776                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
777
778                 if (err != 0) {
779                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
780                                 pfn, err);
781                 } else if (page_has_private(p) &&
782                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
783                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
784                                 pfn);
785                 } else {
786                         ret = MF_RECOVERED;
787                 }
788         } else {
789                 /*
790                  * If the file system doesn't support it just invalidate
791                  * This fails on dirty or anything with private pages
792                  */
793                 if (invalidate_inode_page(p))
794                         ret = MF_RECOVERED;
795                 else
796                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
797                                 pfn);
798         }
799
800         return ret;
801 }
802
803 struct page_state {
804         unsigned long mask;
805         unsigned long res;
806         enum mf_action_page_type type;
807
808         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
809         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
810 };
811
812 /*
813  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
814  * false.
815  *
816  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
817  */
818 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
819                                bool extra_pins)
820 {
821         int count = page_count(p) - 1;
822
823         if (extra_pins)
824                 count -= 1;
825
826         if (count > 0) {
827                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
828                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
829                 return true;
830         }
831
832         return false;
833 }
834
835 /*
836  * Error hit kernel page.
837  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
838  * could be more sophisticated.
839  */
840 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
841 {
842         unlock_page(p);
843         return MF_IGNORED;
844 }
845
846 /*
847  * Page in unknown state. Do nothing.
848  */
849 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
850 {
851         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
852         unlock_page(p);
853         return MF_FAILED;
854 }
855
856 /*
857  * Clean (or cleaned) page cache page.
858  */
859 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
860 {
861         int ret;
862         struct address_space *mapping;
863         bool extra_pins;
864
865         delete_from_lru_cache(p);
866
867         /*
868          * For anonymous pages we're done the only reference left
869          * should be the one m_f() holds.
870          */
871         if (PageAnon(p)) {
872                 ret = MF_RECOVERED;
873                 goto out;
874         }
875
876         /*
877          * Now truncate the page in the page cache. This is really
878          * more like a "temporary hole punch"
879          * Don't do this for block devices when someone else
880          * has a reference, because it could be file system metadata
881          * and that's not safe to truncate.
882          */
883         mapping = page_mapping(p);
884         if (!mapping) {
885                 /*
886                  * Page has been teared down in the meanwhile
887                  */
888                 ret = MF_FAILED;
889                 goto out;
890         }
891
892         /*
893          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
894          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
895          */
896         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
897
898         /*
899          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
900          *
901          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
902          */
903         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
904         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
905                 ret = MF_FAILED;
906
907 out:
908         unlock_page(p);
909
910         return ret;
911 }
912
913 /*
914  * Dirty pagecache page
915  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
916  * propagated.
917  */
918 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
919 {
920         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
921
922         SetPageError(p);
923         /* TBD: print more information about the file. */
924         if (mapping) {
925                 /*
926                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
927                  * who check the mapping.
928                  * This way the application knows that something went
929                  * wrong with its dirty file data.
930                  *
931                  * There's one open issue:
932                  *
933                  * The EIO will be only reported on the next IO
934                  * operation and then cleared through the IO map.
935                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
936                  * first through the AS_EIO flag in the address space
937                  * and then through the PageError flag in the page.
938                  * Since we drop pages on memory failure handling the
939                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
940                  *
941                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
942                  * the first operation that returns an error, while
943                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
944                  * when the page is reread or dropped.  If an
945                  * application assumes it will always get error on
946                  * fsync, but does other operations on the fd before
947                  * and the page is dropped between then the error
948                  * will not be properly reported.
949                  *
950                  * This can already happen even without hwpoisoned
951                  * pages: first on metadata IO errors (which only
952                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
953                  * at the wrong time.
954                  *
955                  * So right now we assume that the application DTRT on
956                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
957                  * of the kernel.
958                  */
959                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
960         }
961
962         return me_pagecache_clean(ps, p);
963 }
964
965 /*
966  * Clean and dirty swap cache.
967  *
968  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
969  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
970  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
971  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
972  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
973  * and then
974  *      - clear dirty bit to prevent IO
975  *      - remove from LRU
976  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
977  *        a later page fault, we know the application is accessing
978  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
979  *        interception code in do_swap_page to catch it).
980  *
981  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
982  * bring in the known good data from disk.
983  */
984 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
985 {
986         int ret;
987         bool extra_pins = false;
988
989         ClearPageDirty(p);
990         /* Trigger EIO in shmem: */
991         ClearPageUptodate(p);
992
993         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
994         unlock_page(p);
995
996         if (ret == MF_DELAYED)
997                 extra_pins = true;
998
999         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1000                 ret = MF_FAILED;
1001
1002         return ret;
1003 }
1004
1005 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1006 {
1007         int ret;
1008
1009         delete_from_swap_cache(p);
1010
1011         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1012         unlock_page(p);
1013
1014         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1015                 ret = MF_FAILED;
1016
1017         return ret;
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Huge pages. Needs work.
1022  * Issues:
1023  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1024  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1025  */
1026 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1027 {
1028         int res;
1029         struct page *hpage = compound_head(p);
1030         struct address_space *mapping;
1031
1032         if (!PageHuge(hpage))
1033                 return MF_DELAYED;
1034
1035         mapping = page_mapping(hpage);
1036         if (mapping) {
1037                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1038                 unlock_page(hpage);
1039         } else {
1040                 res = MF_FAILED;
1041                 unlock_page(hpage);
1042                 /*
1043                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1044                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1045                  * subpages.
1046                  */
1047                 put_page(hpage);
1048                 if (__page_handle_poison(p)) {
1049                         page_ref_inc(p);
1050                         res = MF_RECOVERED;
1051                 }
1052         }
1053
1054         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1055                 res = MF_FAILED;
1056
1057         return res;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Various page states we can handle.
1062  *
1063  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1064  * The table matches them in order and calls the right handler.
1065  *
1066  * This is quite tricky because we can access page at any time
1067  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1068  *
1069  * This is not complete. More states could be added.
1070  * For any missing state don't attempt recovery.
1071  */
1072
1073 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1074 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1075 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1076 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1077 #define lru             (1UL << PG_lru)
1078 #define head            (1UL << PG_head)
1079 #define slab            (1UL << PG_slab)
1080 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1081
1082 static struct page_state error_states[] = {
1083         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1084         /*
1085          * free pages are specially detected outside this table:
1086          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1087          */
1088
1089         /*
1090          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1091          * currently unused objects without touching them. But just
1092          * treat it as standard kernel for now.
1093          */
1094         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1095
1096         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1097
1098         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1099         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1100
1101         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1102         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1103
1104         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1105         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1106
1107         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1108         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1109
1110         /*
1111          * Catchall entry: must be at end.
1112          */
1113         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1114 };
1115
1116 #undef dirty
1117 #undef sc
1118 #undef unevict
1119 #undef mlock
1120 #undef lru
1121 #undef head
1122 #undef slab
1123 #undef reserved
1124
1125 /*
1126  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1127  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1128  */
1129 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1130                           enum mf_result result)
1131 {
1132         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1133
1134         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1135                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1136 }
1137
1138 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1139                         unsigned long pfn)
1140 {
1141         int result;
1142
1143         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1144         result = ps->action(ps, p);
1145
1146         action_result(pfn, ps->type, result);
1147
1148         /* Could do more checks here if page looks ok */
1149         /*
1150          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1151          */
1152
1153         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1154 }
1155
1156 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1157 {
1158         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1159 }
1160
1161 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1162 {
1163         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1164 }
1165
1166 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1167 {
1168         if (PageHWPoison(page))
1169                 set_page_private(page, 0);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1174  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1175  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1176  * to be called only in the context where we never have such pages.
1177  */
1178 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1179 {
1180         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1181         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1182                 return true;
1183
1184         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1185 }
1186
1187 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1188 {
1189         struct page *head = compound_head(page);
1190         int ret = 0;
1191         bool hugetlb = false;
1192
1193         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1194         if (hugetlb)
1195                 return ret;
1196
1197         /*
1198          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1199          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1200          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1201          */
1202         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1203                 return -EBUSY;
1204
1205         if (get_page_unless_zero(head)) {
1206                 if (head == compound_head(page))
1207                         return 1;
1208
1209                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1210                         page_to_pfn(page));
1211                 put_page(head);
1212         }
1213
1214         return 0;
1215 }
1216
1217 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1218 {
1219         int ret = 0, pass = 0;
1220         bool count_increased = false;
1221
1222         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1223                 count_increased = true;
1224
1225 try_again:
1226         if (!count_increased) {
1227                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1228                 if (!ret) {
1229                         if (page_count(p)) {
1230                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1231                                 if (pass++ < 3)
1232                                         goto try_again;
1233                                 ret = -EBUSY;
1234                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1235                                 /* We raced with put_page, retry. */
1236                                 if (pass++ < 3)
1237                                         goto try_again;
1238                                 ret = -EIO;
1239                         }
1240                         goto out;
1241                 } else if (ret == -EBUSY) {
1242                         /*
1243                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1244                          * page, retry.
1245                          */
1246                         if (pass++ < 3) {
1247                                 shake_page(p);
1248                                 goto try_again;
1249                         }
1250                         ret = -EIO;
1251                         goto out;
1252                 }
1253         }
1254
1255         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1256                 ret = 1;
1257         } else {
1258                 /*
1259                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1260                  * it into something we can handle.
1261                  */
1262                 if (pass++ < 3) {
1263                         put_page(p);
1264                         shake_page(p);
1265                         count_increased = false;
1266                         goto try_again;
1267                 }
1268                 put_page(p);
1269                 ret = -EIO;
1270         }
1271 out:
1272         if (ret == -EIO)
1273                 dump_page(p, "hwpoison: unhandlable page");
1274
1275         return ret;
1276 }
1277
1278 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1279 {
1280         struct page *head = compound_head(page);
1281         int ret = 0;
1282         bool hugetlb = false;
1283
1284         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1285         if (hugetlb)
1286                 return ret;
1287
1288         /*
1289          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1290          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1291          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1292          */
1293         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1294                 return -EHWPOISON;
1295
1296         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1297 }
1298
1299 /**
1300  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1301  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1302  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1303  *
1304  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1305  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1306  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1307  * such as LRU page and hugetlb page).
1308  *
1309  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1310  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1311  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1312  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1313  * and has some retry logic in get_any_page().
1314  *
1315  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1316  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1317  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1318  *
1319  * Return: 0 on failure,
1320  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1321  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1322  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1323  *         operations like allocation and free,
1324  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1325  */
1326 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1327 {
1328         int ret;
1329
1330         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1331         if (flags & MF_UNPOISON)
1332                 ret = __get_unpoison_page(p);
1333         else
1334                 ret = get_any_page(p, flags);
1335         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1336
1337         return ret;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1342  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1343  */
1344 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1345                                   int flags, struct page *hpage)
1346 {
1347         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1348         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1349         struct address_space *mapping;
1350         LIST_HEAD(tokill);
1351         bool unmap_success;
1352         int kill = 1, forcekill;
1353         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1354
1355         /*
1356          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1357          * other types of pages.
1358          */
1359         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1360                 return true;
1361         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1362                 return true;
1363
1364         /*
1365          * This check implies we don't kill processes if their pages
1366          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1367          */
1368         if (!page_mapped(hpage))
1369                 return true;
1370
1371         if (PageKsm(p)) {
1372                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1373                 return false;
1374         }
1375
1376         if (PageSwapCache(p)) {
1377                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1378                         pfn);
1379                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1380         }
1381
1382         /*
1383          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1384          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1385          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1386          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1387          */
1388         mapping = page_mapping(hpage);
1389         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1390             mapping_can_writeback(mapping)) {
1391                 if (page_mkclean(hpage)) {
1392                         SetPageDirty(hpage);
1393                 } else {
1394                         kill = 0;
1395                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1396                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1397                                 pfn);
1398                 }
1399         }
1400
1401         /*
1402          * First collect all the processes that have the page
1403          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1404          * because ttu takes the rmap data structures down.
1405          *
1406          * Error handling: We ignore errors here because
1407          * there's nothing that can be done.
1408          */
1409         if (kill)
1410                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1411
1412         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1413                 /*
1414                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1415                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1416                  * this, take semaphore in write mode here and set
1417                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1418                  * at this higher level.
1419                  */
1420                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1421                 if (mapping) {
1422                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1423                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1424                 } else
1425                         pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1426         } else {
1427                 try_to_unmap(folio, ttu);
1428         }
1429
1430         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1431         if (!unmap_success)
1432                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1433                        pfn, page_mapcount(hpage));
1434
1435         /*
1436          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1437          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1438          */
1439         if (mlocked)
1440                 shake_page(hpage);
1441
1442         /*
1443          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1444          * struct page and all unmaps done we can decide if
1445          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1446          * was dirty or the process is not restartable,
1447          * otherwise the tokill list is merely
1448          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1449          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1450          * any accesses to the poisoned memory.
1451          */
1452         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1453         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1454
1455         return unmap_success;
1456 }
1457
1458 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1459                                 unsigned long page_flags)
1460 {
1461         struct page_state *ps;
1462
1463         /*
1464          * The first check uses the current page flags which may not have any
1465          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1466          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1467          */
1468         for (ps = error_states;; ps++)
1469                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1470                         break;
1471
1472         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1473
1474         if (!ps->mask)
1475                 for (ps = error_states;; ps++)
1476                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1477                                 break;
1478         return page_action(ps, p, pfn);
1479 }
1480
1481 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1482 {
1483         lock_page(page);
1484         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1485                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1486
1487                 unlock_page(page);
1488                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1489                 put_page(page);
1490                 return -EBUSY;
1491         }
1492         unlock_page(page);
1493
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1499  *
1500  * Return values:
1501  *   0             - free hugepage
1502  *   1             - in-use hugepage
1503  *   2             - not a hugepage
1504  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1505  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1506  */
1507 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1508 {
1509         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1510         struct page *head = compound_head(page);
1511         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1512         bool count_increased = false;
1513
1514         if (!PageHeadHuge(head))
1515                 goto out;
1516
1517         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1518                 ret = 1;
1519                 count_increased = true;
1520         } else if (HPageFreed(head) || HPageMigratable(head)) {
1521                 ret = get_page_unless_zero(head);
1522                 if (ret)
1523                         count_increased = true;
1524         } else {
1525                 ret = -EBUSY;
1526                 goto out;
1527         }
1528
1529         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1530                 ret = -EHWPOISON;
1531                 goto out;
1532         }
1533
1534         return ret;
1535 out:
1536         if (count_increased)
1537                 put_page(head);
1538         return ret;
1539 }
1540
1541 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1542 /*
1543  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1544  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1545  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1546  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1547  */
1548 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1549 {
1550         int res;
1551         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1552         struct page *head;
1553         unsigned long page_flags;
1554         bool retry = true;
1555
1556         *hugetlb = 1;
1557 retry:
1558         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1559         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1560                 *hugetlb = 0;
1561                 return 0;
1562         } else if (res == -EHWPOISON) {
1563                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1564                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1565                         head = compound_head(p);
1566                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1567                 }
1568                 return res;
1569         } else if (res == -EBUSY) {
1570                 if (retry) {
1571                         retry = false;
1572                         goto retry;
1573                 }
1574                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1575                 return res;
1576         }
1577
1578         head = compound_head(p);
1579         lock_page(head);
1580
1581         if (hwpoison_filter(p)) {
1582                 ClearPageHWPoison(head);
1583                 res = -EOPNOTSUPP;
1584                 goto out;
1585         }
1586
1587         num_poisoned_pages_inc();
1588
1589         /*
1590          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1591          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1592          */
1593         if (res == 0) {
1594                 unlock_page(head);
1595                 res = MF_FAILED;
1596                 if (__page_handle_poison(p)) {
1597                         page_ref_inc(p);
1598                         res = MF_RECOVERED;
1599                 }
1600                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1601                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1602         }
1603
1604         page_flags = head->flags;
1605
1606         /*
1607          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1608          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1609          * make sure that:
1610          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1611          *    entry properly works, and
1612          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1613          *    hwpoison entries.
1614          */
1615         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1616                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1617                 res = -EBUSY;
1618                 goto out;
1619         }
1620
1621         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1622                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1623                 res = -EBUSY;
1624                 goto out;
1625         }
1626
1627         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1628 out:
1629         unlock_page(head);
1630         return res;
1631 }
1632 #else
1633 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1634 {
1635         return 0;
1636 }
1637 #endif
1638
1639 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1640                 struct dev_pagemap *pgmap)
1641 {
1642         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1643         unsigned long size = 0;
1644         struct to_kill *tk;
1645         LIST_HEAD(tokill);
1646         int rc = -EBUSY;
1647         loff_t start;
1648         dax_entry_t cookie;
1649
1650         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1651                 /*
1652                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1653                  */
1654                 put_page(page);
1655
1656         /* device metadata space is not recoverable */
1657         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1658                 rc = -ENXIO;
1659                 goto out;
1660         }
1661
1662         /*
1663          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1664          * may be compound pages.
1665          */
1666         page = compound_head(page);
1667
1668         /*
1669          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1670          * the address_space, typically this would be handled by
1671          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1672          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1673          * poison signaling is complete.
1674          */
1675         cookie = dax_lock_page(page);
1676         if (!cookie)
1677                 goto out;
1678
1679         if (hwpoison_filter(page)) {
1680                 rc = -EOPNOTSUPP;
1681                 goto unlock;
1682         }
1683
1684         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1685                 /*
1686                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1687                  * with device-side memory.
1688                  */
1689                 goto unlock;
1690         }
1691
1692         /*
1693          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1694          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1695          */
1696         SetPageHWPoison(page);
1697
1698         /*
1699          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1700          * different physical page at a given virtual address, so all
1701          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1702          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1703          */
1704         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1705         collect_procs(page, &tokill, true);
1706
1707         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1708                 if (tk->size_shift)
1709                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1710         if (size) {
1711                 /*
1712                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1713                  * device-dax mappings which are constant size. The
1714                  * actual size of the mapping being torn down is
1715                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1716                  */
1717                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1718                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1719         }
1720         kill_procs(&tokill, true, false, pfn, flags);
1721         rc = 0;
1722 unlock:
1723         dax_unlock_page(page, cookie);
1724 out:
1725         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1726         put_dev_pagemap(pgmap);
1727         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1728         return rc;
1729 }
1730
1731 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1732
1733 /**
1734  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1735  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1736  * @flags: fine tune action taken
1737  *
1738  * This function is called by the low level machine check code
1739  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1740  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1741  * dropping pages, killing processes etc.
1742  *
1743  * The function is primarily of use for corruptions that
1744  * happen outside the current execution context (e.g. when
1745  * detected by a background scrubber)
1746  *
1747  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1748  * enabled and no spinlocks hold.
1749  *
1750  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1751  *         -EOPNOTSUPP for memory_filter() filtered the error event,
1752  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1753  */
1754 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1755 {
1756         struct page *p;
1757         struct page *hpage;
1758         struct dev_pagemap *pgmap;
1759         int res = 0;
1760         unsigned long page_flags;
1761         bool retry = true;
1762         int hugetlb = 0;
1763
1764         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1765                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1766
1767         mutex_lock(&mf_mutex);
1768
1769         p = pfn_to_online_page(pfn);
1770         if (!p) {
1771                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1772                 if (res == 0)
1773                         goto unlock_mutex;
1774
1775                 if (pfn_valid(pfn)) {
1776                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1777                         if (pgmap) {
1778                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1779                                                                  pgmap);
1780                                 goto unlock_mutex;
1781                         }
1782                 }
1783                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1784                         pfn);
1785                 res = -ENXIO;
1786                 goto unlock_mutex;
1787         }
1788
1789 try_again:
1790         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
1791         if (hugetlb)
1792                 goto unlock_mutex;
1793
1794         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1795                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1796                         pfn);
1797                 res = -EHWPOISON;
1798                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1799                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1800                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1801                         put_page(p);
1802                 goto unlock_mutex;
1803         }
1804
1805         hpage = compound_head(p);
1806         num_poisoned_pages_inc();
1807
1808         /*
1809          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1810          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1811          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1812          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1813          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1814          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1815          *    used and will be freed some time later.
1816          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1817          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1818          */
1819         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1820                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1821                 if (!res) {
1822                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1823                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1824                                         page_ref_inc(p);
1825                                         res = MF_RECOVERED;
1826                                 } else {
1827                                         /* We lost the race, try again */
1828                                         if (retry) {
1829                                                 ClearPageHWPoison(p);
1830                                                 num_poisoned_pages_dec();
1831                                                 retry = false;
1832                                                 goto try_again;
1833                                         }
1834                                         res = MF_FAILED;
1835                                 }
1836                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1837                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1838                         } else {
1839                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1840                                 res = -EBUSY;
1841                         }
1842                         goto unlock_mutex;
1843                 } else if (res < 0) {
1844                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1845                         res = -EBUSY;
1846                         goto unlock_mutex;
1847                 }
1848         }
1849
1850         if (PageTransHuge(hpage)) {
1851                 /*
1852                  * Bail out before SetPageHasHWPoisoned() if hpage is
1853                  * huge_zero_page, although PG_has_hwpoisoned is not
1854                  * checked in set_huge_zero_page().
1855                  *
1856                  * TODO: Handle memory failure of huge_zero_page thoroughly.
1857                  */
1858                 if (is_huge_zero_page(hpage)) {
1859                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1860                         res = -EBUSY;
1861                         goto unlock_mutex;
1862                 }
1863
1864                 /*
1865                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1866                  * otherwise it may race with THP split.
1867                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1868                  * it is called by soft offline too and it is just called
1869                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1870                  * place.
1871                  *
1872                  * Don't need care about the above error handling paths for
1873                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1874                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1875                  * page is a valid handlable page.
1876                  */
1877                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1878                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1879                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1880                         res = -EBUSY;
1881                         goto unlock_mutex;
1882                 }
1883                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1884         }
1885
1886         /*
1887          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1888          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1889          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1890          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1891          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1892          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1893          */
1894         shake_page(p);
1895
1896         lock_page(p);
1897
1898         /*
1899          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
1900          * However, the page could have changed compound pages due to
1901          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
1902          * handle the page next round.
1903          */
1904         if (PageCompound(p)) {
1905                 if (retry) {
1906                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1907                                 num_poisoned_pages_dec();
1908                         unlock_page(p);
1909                         put_page(p);
1910                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
1911                         retry = false;
1912                         goto try_again;
1913                 }
1914                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1915                 res = -EBUSY;
1916                 goto unlock_page;
1917         }
1918
1919         /*
1920          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1921          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1922          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1923          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1924          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1925          */
1926         page_flags = p->flags;
1927
1928         if (hwpoison_filter(p)) {
1929                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1930                         num_poisoned_pages_dec();
1931                 unlock_page(p);
1932                 put_page(p);
1933                 res = -EOPNOTSUPP;
1934                 goto unlock_mutex;
1935         }
1936
1937         /*
1938          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1939          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1940          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1941          */
1942         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1943                 goto identify_page_state;
1944
1945         /*
1946          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1947          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1948          */
1949         wait_on_page_writeback(p);
1950
1951         /*
1952          * Now take care of user space mappings.
1953          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1954          */
1955         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1956                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1957                 res = -EBUSY;
1958                 goto unlock_page;
1959         }
1960
1961         /*
1962          * Torn down by someone else?
1963          */
1964         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1965                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1966                 res = -EBUSY;
1967                 goto unlock_page;
1968         }
1969
1970 identify_page_state:
1971         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1972         mutex_unlock(&mf_mutex);
1973         return res;
1974 unlock_page:
1975         unlock_page(p);
1976 unlock_mutex:
1977         mutex_unlock(&mf_mutex);
1978         return res;
1979 }
1980 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1981
1982 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1983 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1984
1985 struct memory_failure_entry {
1986         unsigned long pfn;
1987         int flags;
1988 };
1989
1990 struct memory_failure_cpu {
1991         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1992                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1993         spinlock_t lock;
1994         struct work_struct work;
1995 };
1996
1997 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1998
1999 /**
2000  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2001  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2002  * @flags: Flags for memory failure handling
2003  *
2004  * This function is called by the low level hardware error handler
2005  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2006  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2007  * processes etc.
2008  *
2009  * The function is primarily of use for corruptions that
2010  * happen outside the current execution context (e.g. when
2011  * detected by a background scrubber)
2012  *
2013  * Can run in IRQ context.
2014  */
2015 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2016 {
2017         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2018         unsigned long proc_flags;
2019         struct memory_failure_entry entry = {
2020                 .pfn =          pfn,
2021                 .flags =        flags,
2022         };
2023
2024         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2025         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2026         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2027                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2028         else
2029                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2030                        pfn);
2031         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2032         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2033 }
2034 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2035
2036 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2037 {
2038         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2039         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2040         unsigned long proc_flags;
2041         int gotten;
2042
2043         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2044         for (;;) {
2045                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2046                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2047                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2048                 if (!gotten)
2049                         break;
2050                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2051                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2052                 else
2053                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2054         }
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2059  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2060  */
2061 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2062 {
2063         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2064
2065         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2066         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2067         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2068 }
2069
2070 static int __init memory_failure_init(void)
2071 {
2072         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2073         int cpu;
2074
2075         for_each_possible_cpu(cpu) {
2076                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2077                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2078                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2079                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2080         }
2081
2082         return 0;
2083 }
2084 core_initcall(memory_failure_init);
2085
2086 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2087 ({                                                      \
2088         if (__ratelimit(rs))                            \
2089                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2090 })
2091
2092 static inline int clear_page_hwpoison(struct ratelimit_state *rs, struct page *p)
2093 {
2094         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
2095                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2096                                  page_to_pfn(p), rs);
2097                 num_poisoned_pages_dec();
2098                 return 1;
2099         }
2100         return 0;
2101 }
2102
2103 static inline int unpoison_taken_off_page(struct ratelimit_state *rs,
2104                                           struct page *p)
2105 {
2106         if (put_page_back_buddy(p)) {
2107                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2108                                  page_to_pfn(p), rs);
2109                 return 0;
2110         }
2111         return -EBUSY;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2116  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2117  *
2118  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2119  * memory_failure() earlier.
2120  *
2121  * This is only done on the software-level, so it only works
2122  * for linux injected failures, not real hardware failures
2123  *
2124  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2125  */
2126 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2127 {
2128         struct page *page;
2129         struct page *p;
2130         int ret = -EBUSY;
2131         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2132                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2133
2134         if (!pfn_valid(pfn))
2135                 return -ENXIO;
2136
2137         p = pfn_to_page(pfn);
2138         page = compound_head(p);
2139
2140         mutex_lock(&mf_mutex);
2141
2142         if (!PageHWPoison(p)) {
2143                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2144                                  pfn, &unpoison_rs);
2145                 goto unlock_mutex;
2146         }
2147
2148         if (page_count(page) > 1) {
2149                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2150                                  pfn, &unpoison_rs);
2151                 goto unlock_mutex;
2152         }
2153
2154         if (page_mapped(page)) {
2155                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2156                                  pfn, &unpoison_rs);
2157                 goto unlock_mutex;
2158         }
2159
2160         if (page_mapping(page)) {
2161                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2162                                  pfn, &unpoison_rs);
2163                 goto unlock_mutex;
2164         }
2165
2166         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2167                 goto unlock_mutex;
2168
2169         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2170         if (!ret) {
2171                 if (clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, page))
2172                         ret = 0;
2173                 else
2174                         ret = -EBUSY;
2175         } else if (ret < 0) {
2176                 if (ret == -EHWPOISON) {
2177                         ret = unpoison_taken_off_page(&unpoison_rs, p);
2178                 } else
2179                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2180                                          pfn, &unpoison_rs);
2181         } else {
2182                 int freeit = clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, p);
2183
2184                 put_page(page);
2185                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2186                         put_page(page);
2187                         ret = 0;
2188                 }
2189         }
2190
2191 unlock_mutex:
2192         mutex_unlock(&mf_mutex);
2193         return ret;
2194 }
2195 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2196
2197 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2198 {
2199         bool isolated = false;
2200         bool lru = PageLRU(page);
2201
2202         if (PageHuge(page)) {
2203                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2204         } else {
2205                 if (lru)
2206                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2207                 else
2208                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2209
2210                 if (isolated)
2211                         list_add(&page->lru, pagelist);
2212         }
2213
2214         if (isolated && lru)
2215                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2216                                     page_is_file_lru(page));
2217
2218         /*
2219          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2220          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2221          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2222          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2223          * get_any_pages() as well.
2224          */
2225         put_page(page);
2226         return isolated;
2227 }
2228
2229 /*
2230  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2231  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2232  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2233  */
2234 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2235 {
2236         long ret = 0;
2237         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2238         struct page *hpage = compound_head(page);
2239         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2240         bool huge = PageHuge(page);
2241         LIST_HEAD(pagelist);
2242         struct migration_target_control mtc = {
2243                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2244                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2245         };
2246
2247         lock_page(page);
2248         if (!PageHuge(page))
2249                 wait_on_page_writeback(page);
2250         if (PageHWPoison(page)) {
2251                 unlock_page(page);
2252                 put_page(page);
2253                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2254                 return 0;
2255         }
2256
2257         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2258                 /*
2259                  * Try to invalidate first. This should work for
2260                  * non dirty unmapped page cache pages.
2261                  */
2262                 ret = invalidate_inode_page(page);
2263         unlock_page(page);
2264
2265         if (ret) {
2266                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2267                 page_handle_poison(page, false, true);
2268                 return 0;
2269         }
2270
2271         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2272                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2273                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2274                 if (!ret) {
2275                         bool release = !huge;
2276
2277                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2278                                 ret = -EBUSY;
2279                 } else {
2280                         if (!list_empty(&pagelist))
2281                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2282
2283                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2284                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2285                         if (ret > 0)
2286                                 ret = -EBUSY;
2287                 }
2288         } else {
2289                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2290                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2291                 ret = -EBUSY;
2292         }
2293         return ret;
2294 }
2295
2296 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2297 {
2298         struct page *hpage = compound_head(page);
2299
2300         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2301                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2302                         return -EBUSY;
2303         return __soft_offline_page(page);
2304 }
2305
2306 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2307 {
2308         int rc = 0;
2309
2310         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2311                 rc = -EBUSY;
2312
2313         return rc;
2314 }
2315
2316 static void put_ref_page(struct page *page)
2317 {
2318         if (page)
2319                 put_page(page);
2320 }
2321
2322 /**
2323  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2324  * @pfn: pfn to soft-offline
2325  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2326  *
2327  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2328  *
2329  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2330  * without killing anything. This is for the case when
2331  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2332  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2333  * out.
2334  *
2335  * The actual policy on when to do that is maintained by
2336  * user space.
2337  *
2338  * This should never impact any application or cause data loss,
2339  * however it might take some time.
2340  *
2341  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2342  * ``good enough'' for the majority of memory.
2343  */
2344 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2345 {
2346         int ret;
2347         bool try_again = true;
2348         struct page *page, *ref_page = NULL;
2349
2350         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2351
2352         if (!pfn_valid(pfn))
2353                 return -ENXIO;
2354         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2355                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2356
2357         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2358         page = pfn_to_online_page(pfn);
2359         if (!page) {
2360                 put_ref_page(ref_page);
2361                 return -EIO;
2362         }
2363
2364         mutex_lock(&mf_mutex);
2365
2366         if (PageHWPoison(page)) {
2367                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2368                 put_ref_page(ref_page);
2369                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2370                 return 0;
2371         }
2372
2373 retry:
2374         get_online_mems();
2375         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2376         put_online_mems();
2377
2378         if (ret > 0) {
2379                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2380         } else if (ret == 0) {
2381                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2382                         try_again = false;
2383                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2384                         goto retry;
2385                 }
2386         }
2387
2388         mutex_unlock(&mf_mutex);
2389
2390         return ret;
2391 }