Merge tag 'pull-tomoyo' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "Memory failure: " fmt
38
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/dax.h>
46 #include <linux/ksm.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/pagemap.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/suspend.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/hugetlb.h>
57 #include <linux/memory_hotplug.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/memremap.h>
60 #include <linux/kfifo.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/page-isolation.h>
63 #include <linux/pagewalk.h>
64 #include <linux/shmem_fs.h>
65 #include "swap.h"
66 #include "internal.h"
67 #include "ras/ras_event.h"
68
69 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
70
71 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
72
73 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
74
75 static bool hw_memory_failure __read_mostly = false;
76
77 /*
78  * Return values:
79  *   1:   the page is dissolved (if needed) and taken off from buddy,
80  *   0:   the page is dissolved (if needed) and not taken off from buddy,
81  *   < 0: failed to dissolve.
82  */
83 static int __page_handle_poison(struct page *page)
84 {
85         int ret;
86
87         zone_pcp_disable(page_zone(page));
88         ret = dissolve_free_huge_page(page);
89         if (!ret)
90                 ret = take_page_off_buddy(page);
91         zone_pcp_enable(page_zone(page));
92
93         return ret;
94 }
95
96 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
97 {
98         if (hugepage_or_freepage) {
99                 /*
100                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
101                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
102                  */
103                 if (__page_handle_poison(page) <= 0)
104                         /*
105                          * We could fail to take off the target page from buddy
106                          * for example due to racy page allocation, but that's
107                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
108                          * and if someone really want to use it, they should
109                          * take it.
110                          */
111                         return false;
112         }
113
114         SetPageHWPoison(page);
115         if (release)
116                 put_page(page);
117         page_ref_inc(page);
118         num_poisoned_pages_inc();
119
120         return true;
121 }
122
123 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
124
125 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
126 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
127 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
128 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
129 u64 hwpoison_filter_flags_value;
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
134 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
135
136 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
137 {
138         struct address_space *mapping;
139         dev_t dev;
140
141         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
143                 return 0;
144
145         mapping = page_mapping(p);
146         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
147                 return -EINVAL;
148
149         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
150         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
151             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
152                 return -EINVAL;
153         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
154             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
155                 return -EINVAL;
156
157         return 0;
158 }
159
160 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
161 {
162         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
163                 return 0;
164
165         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
166                                     hwpoison_filter_flags_value)
167                 return 0;
168         else
169                 return -EINVAL;
170 }
171
172 /*
173  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
174  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
175  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
176  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
177  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
178  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
179  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
180  * a freed page.
181  */
182 #ifdef CONFIG_MEMCG
183 u64 hwpoison_filter_memcg;
184 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
185 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
186 {
187         if (!hwpoison_filter_memcg)
188                 return 0;
189
190         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
191                 return -EINVAL;
192
193         return 0;
194 }
195 #else
196 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
197 #endif
198
199 int hwpoison_filter(struct page *p)
200 {
201         if (!hwpoison_filter_enable)
202                 return 0;
203
204         if (hwpoison_filter_dev(p))
205                 return -EINVAL;
206
207         if (hwpoison_filter_flags(p))
208                 return -EINVAL;
209
210         if (hwpoison_filter_task(p))
211                 return -EINVAL;
212
213         return 0;
214 }
215 #else
216 int hwpoison_filter(struct page *p)
217 {
218         return 0;
219 }
220 #endif
221
222 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
223
224 /*
225  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
226  * the page.
227  *
228  * General strategy:
229  * Find all processes having the page mapped and kill them.
230  * But we keep a page reference around so that the page is not
231  * actually freed yet.
232  * Then stash the page away
233  *
234  * There's no convenient way to get back to mapped processes
235  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
236  * running processes.
237  *
238  * Remember that machine checks are not common (or rather
239  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
240  * be a performance issue.
241  *
242  * Also there are some races possible while we get from the
243  * error detection to actually handle it.
244  */
245
246 struct to_kill {
247         struct list_head nd;
248         struct task_struct *tsk;
249         unsigned long addr;
250         short size_shift;
251 };
252
253 /*
254  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
255  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
256  * ``action required'' if error happened in current execution context
257  */
258 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
259 {
260         struct task_struct *t = tk->tsk;
261         short addr_lsb = tk->size_shift;
262         int ret = 0;
263
264         pr_err("%#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
265                         pfn, t->comm, t->pid);
266
267         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
268                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
269                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
270         else
271                 /*
272                  * Signal other processes sharing the page if they have
273                  * PF_MCE_EARLY set.
274                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
275                  * can be temporarily blocked.
276                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
277                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
278                  */
279                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
280                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
281         if (ret < 0)
282                 pr_info("Error sending signal to %s:%d: %d\n",
283                         t->comm, t->pid, ret);
284         return ret;
285 }
286
287 /*
288  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
289  * lru_add_drain_all.
290  */
291 void shake_page(struct page *p)
292 {
293         if (PageHuge(p))
294                 return;
295
296         if (!PageSlab(p)) {
297                 lru_add_drain_all();
298                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
299                         return;
300         }
301
302         /*
303          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
304          * shrinker will be available.
305          */
306 }
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
308
309 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct vm_area_struct *vma,
310                 unsigned long address)
311 {
312         unsigned long ret = 0;
313         pgd_t *pgd;
314         p4d_t *p4d;
315         pud_t *pud;
316         pmd_t *pmd;
317         pte_t *pte;
318
319         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
320         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
321         if (!pgd_present(*pgd))
322                 return 0;
323         p4d = p4d_offset(pgd, address);
324         if (!p4d_present(*p4d))
325                 return 0;
326         pud = pud_offset(p4d, address);
327         if (!pud_present(*pud))
328                 return 0;
329         if (pud_devmap(*pud))
330                 return PUD_SHIFT;
331         pmd = pmd_offset(pud, address);
332         if (!pmd_present(*pmd))
333                 return 0;
334         if (pmd_devmap(*pmd))
335                 return PMD_SHIFT;
336         pte = pte_offset_map(pmd, address);
337         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
338                 ret = PAGE_SHIFT;
339         pte_unmap(pte);
340         return ret;
341 }
342
343 /*
344  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
345  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
346  */
347
348 #define FSDAX_INVALID_PGOFF ULONG_MAX
349
350 /*
351  * Schedule a process for later kill.
352  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
353  *
354  * Note: @fsdax_pgoff is used only when @p is a fsdax page and a
355  * filesystem with a memory failure handler has claimed the
356  * memory_failure event. In all other cases, page->index and
357  * page->mapping are sufficient for mapping the page back to its
358  * corresponding user virtual address.
359  */
360 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
361                         pgoff_t fsdax_pgoff, struct vm_area_struct *vma,
362                         struct list_head *to_kill)
363 {
364         struct to_kill *tk;
365
366         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
367         if (!tk) {
368                 pr_err("Out of memory while machine check handling\n");
369                 return;
370         }
371
372         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
373         if (is_zone_device_page(p)) {
374                 if (fsdax_pgoff != FSDAX_INVALID_PGOFF)
375                         tk->addr = vma_pgoff_address(fsdax_pgoff, 1, vma);
376                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(vma, tk->addr);
377         } else
378                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
379
380         /*
381          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
382          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
383          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
384          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
385          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
386          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
387          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
388          * has a mapping for the page.
389          */
390         if (tk->addr == -EFAULT) {
391                 pr_info("Unable to find user space address %lx in %s\n",
392                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
393         } else if (tk->size_shift == 0) {
394                 kfree(tk);
395                 return;
396         }
397
398         get_task_struct(tsk);
399         tk->tsk = tsk;
400         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
401 }
402
403 /*
404  * Kill the processes that have been collected earlier.
405  *
406  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
407  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
408  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
409  * wrong earlier.
410  */
411 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
412                 unsigned long pfn, int flags)
413 {
414         struct to_kill *tk, *next;
415
416         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
417                 if (forcekill) {
418                         /*
419                          * In case something went wrong with munmapping
420                          * make sure the process doesn't catch the
421                          * signal and then access the memory. Just kill it.
422                          */
423                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
424                                 pr_err("%#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
425                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
426                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
427                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
428                         }
429
430                         /*
431                          * In theory the process could have mapped
432                          * something else on the address in-between. We could
433                          * check for that, but we need to tell the
434                          * process anyways.
435                          */
436                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
437                                 pr_err("%#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
438                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
439                 }
440                 put_task_struct(tk->tsk);
441                 kfree(tk);
442         }
443 }
444
445 /*
446  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
447  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
448  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
449  *
450  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
451  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
452  */
453 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
454 {
455         struct task_struct *t;
456
457         for_each_thread(tsk, t) {
458                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
459                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
460                                 return t;
461                 } else {
462                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
463                                 return t;
464                 }
465         }
466         return NULL;
467 }
468
469 /*
470  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
471  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
472  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
473  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
474  *
475  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
476  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
477  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
478  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
479  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
480  */
481 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
482                                            int force_early)
483 {
484         if (!tsk->mm)
485                 return NULL;
486         /*
487          * Comparing ->mm here because current task might represent
488          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
489          */
490         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
491                 return current;
492
493         return find_early_kill_thread(tsk);
494 }
495
496 /*
497  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
498  */
499 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
500                                 int force_early)
501 {
502         struct folio *folio = page_folio(page);
503         struct vm_area_struct *vma;
504         struct task_struct *tsk;
505         struct anon_vma *av;
506         pgoff_t pgoff;
507
508         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
509         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
510                 return;
511
512         pgoff = page_to_pgoff(page);
513         read_lock(&tasklist_lock);
514         for_each_process (tsk) {
515                 struct anon_vma_chain *vmac;
516                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
517
518                 if (!t)
519                         continue;
520                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
521                                                pgoff, pgoff) {
522                         vma = vmac->vma;
523                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
524                                 continue;
525                         if (vma->vm_mm == t->mm)
526                                 add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma,
527                                             to_kill);
528                 }
529         }
530         read_unlock(&tasklist_lock);
531         page_unlock_anon_vma_read(av);
532 }
533
534 /*
535  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
536  */
537 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
538                                 int force_early)
539 {
540         struct vm_area_struct *vma;
541         struct task_struct *tsk;
542         struct address_space *mapping = page->mapping;
543         pgoff_t pgoff;
544
545         i_mmap_lock_read(mapping);
546         read_lock(&tasklist_lock);
547         pgoff = page_to_pgoff(page);
548         for_each_process(tsk) {
549                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
550
551                 if (!t)
552                         continue;
553                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
554                                       pgoff) {
555                         /*
556                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
557                          * the page but the corrupted page is not necessarily
558                          * mapped it in its pte.
559                          * Assume applications who requested early kill want
560                          * to be informed of all such data corruptions.
561                          */
562                         if (vma->vm_mm == t->mm)
563                                 add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma,
564                                             to_kill);
565                 }
566         }
567         read_unlock(&tasklist_lock);
568         i_mmap_unlock_read(mapping);
569 }
570
571 #ifdef CONFIG_FS_DAX
572 /*
573  * Collect processes when the error hit a fsdax page.
574  */
575 static void collect_procs_fsdax(struct page *page,
576                 struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff,
577                 struct list_head *to_kill)
578 {
579         struct vm_area_struct *vma;
580         struct task_struct *tsk;
581
582         i_mmap_lock_read(mapping);
583         read_lock(&tasklist_lock);
584         for_each_process(tsk) {
585                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, true);
586
587                 if (!t)
588                         continue;
589                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
590                         if (vma->vm_mm == t->mm)
591                                 add_to_kill(t, page, pgoff, vma, to_kill);
592                 }
593         }
594         read_unlock(&tasklist_lock);
595         i_mmap_unlock_read(mapping);
596 }
597 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
598
599 /*
600  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
601  */
602 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
603                                 int force_early)
604 {
605         if (!page->mapping)
606                 return;
607
608         if (PageAnon(page))
609                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
610         else
611                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
612 }
613
614 struct hwp_walk {
615         struct to_kill tk;
616         unsigned long pfn;
617         int flags;
618 };
619
620 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
621 {
622         tk->addr = addr;
623         tk->size_shift = shift;
624 }
625
626 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
627                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
628 {
629         unsigned long pfn = 0;
630
631         if (pte_present(pte)) {
632                 pfn = pte_pfn(pte);
633         } else {
634                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
635
636                 if (is_hwpoison_entry(swp))
637                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
638         }
639
640         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
641                 return 0;
642
643         set_to_kill(tk, addr, shift);
644         return 1;
645 }
646
647 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
648 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
649                                       struct hwp_walk *hwp)
650 {
651         pmd_t pmd = *pmdp;
652         unsigned long pfn;
653         unsigned long hwpoison_vaddr;
654
655         if (!pmd_present(pmd))
656                 return 0;
657         pfn = pmd_pfn(pmd);
658         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
659                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
660                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
661                 return 1;
662         }
663         return 0;
664 }
665 #else
666 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
667                                       struct hwp_walk *hwp)
668 {
669         return 0;
670 }
671 #endif
672
673 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
674                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
675 {
676         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
677         int ret = 0;
678         pte_t *ptep, *mapped_pte;
679         spinlock_t *ptl;
680
681         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
682         if (ptl) {
683                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
684                 spin_unlock(ptl);
685                 goto out;
686         }
687
688         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
689                 goto out;
690
691         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
692                                                 addr, &ptl);
693         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
694                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
695                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
696                 if (ret == 1)
697                         break;
698         }
699         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
700 out:
701         cond_resched();
702         return ret;
703 }
704
705 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
706 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
707                             unsigned long addr, unsigned long end,
708                             struct mm_walk *walk)
709 {
710         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
711         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
712         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
713
714         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
715                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
716 }
717 #else
718 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
719 #endif
720
721 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
722         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
723         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
724 };
725
726 /*
727  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
728  *
729  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
730  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
731  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
732  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
733  *
734  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
735  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
736  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
737  * process has multiple entries mapping the error page.
738  */
739 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
740                                   int flags)
741 {
742         int ret;
743         struct hwp_walk priv = {
744                 .pfn = pfn,
745         };
746         priv.tk.tsk = p;
747
748         if (!p->mm)
749                 return -EFAULT;
750
751         mmap_read_lock(p->mm);
752         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
753                               (void *)&priv);
754         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
755                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
756         else
757                 ret = 0;
758         mmap_read_unlock(p->mm);
759         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
760 }
761
762 static const char *action_name[] = {
763         [MF_IGNORED] = "Ignored",
764         [MF_FAILED] = "Failed",
765         [MF_DELAYED] = "Delayed",
766         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
767 };
768
769 static const char * const action_page_types[] = {
770         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
771         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
772         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
773         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
774         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
775         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
776         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
777         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
778         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
779         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
780         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
781         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
782         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
783         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
784         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
785         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
786         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
787         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
788         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
789         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
790 };
791
792 /*
793  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
794  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
795  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
796  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
797  */
798 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
799 {
800         if (!isolate_lru_page(p)) {
801                 /*
802                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
803                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
804                  */
805                 ClearPageActive(p);
806                 ClearPageUnevictable(p);
807
808                 /*
809                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
810                  * to uncharge it manually from its memcg.
811                  */
812                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
813
814                 /*
815                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
816                  */
817                 put_page(p);
818                 return 0;
819         }
820         return -EIO;
821 }
822
823 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
824                                 struct address_space *mapping)
825 {
826         int ret = MF_FAILED;
827
828         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
829                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
830
831                 if (err != 0) {
832                         pr_info("%#lx: Failed to punch page: %d\n", pfn, err);
833                 } else if (page_has_private(p) &&
834                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
835                         pr_info("%#lx: failed to release buffers\n", pfn);
836                 } else {
837                         ret = MF_RECOVERED;
838                 }
839         } else {
840                 /*
841                  * If the file system doesn't support it just invalidate
842                  * This fails on dirty or anything with private pages
843                  */
844                 if (invalidate_inode_page(p))
845                         ret = MF_RECOVERED;
846                 else
847                         pr_info("%#lx: Failed to invalidate\n", pfn);
848         }
849
850         return ret;
851 }
852
853 struct page_state {
854         unsigned long mask;
855         unsigned long res;
856         enum mf_action_page_type type;
857
858         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
859         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
860 };
861
862 /*
863  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
864  * false.
865  *
866  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
867  */
868 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
869                                bool extra_pins)
870 {
871         int count = page_count(p) - 1;
872
873         if (extra_pins)
874                 count -= 1;
875
876         if (count > 0) {
877                 pr_err("%#lx: %s still referenced by %d users\n",
878                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
879                 return true;
880         }
881
882         return false;
883 }
884
885 /*
886  * Error hit kernel page.
887  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
888  * could be more sophisticated.
889  */
890 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
891 {
892         unlock_page(p);
893         return MF_IGNORED;
894 }
895
896 /*
897  * Page in unknown state. Do nothing.
898  */
899 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
900 {
901         pr_err("%#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
902         unlock_page(p);
903         return MF_FAILED;
904 }
905
906 /*
907  * Clean (or cleaned) page cache page.
908  */
909 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
910 {
911         int ret;
912         struct address_space *mapping;
913         bool extra_pins;
914
915         delete_from_lru_cache(p);
916
917         /*
918          * For anonymous pages we're done the only reference left
919          * should be the one m_f() holds.
920          */
921         if (PageAnon(p)) {
922                 ret = MF_RECOVERED;
923                 goto out;
924         }
925
926         /*
927          * Now truncate the page in the page cache. This is really
928          * more like a "temporary hole punch"
929          * Don't do this for block devices when someone else
930          * has a reference, because it could be file system metadata
931          * and that's not safe to truncate.
932          */
933         mapping = page_mapping(p);
934         if (!mapping) {
935                 /*
936                  * Page has been teared down in the meanwhile
937                  */
938                 ret = MF_FAILED;
939                 goto out;
940         }
941
942         /*
943          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
944          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
945          */
946         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
947
948         /*
949          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
950          *
951          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
952          */
953         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
954         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
955                 ret = MF_FAILED;
956
957 out:
958         unlock_page(p);
959
960         return ret;
961 }
962
963 /*
964  * Dirty pagecache page
965  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
966  * propagated.
967  */
968 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
969 {
970         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
971
972         SetPageError(p);
973         /* TBD: print more information about the file. */
974         if (mapping) {
975                 /*
976                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
977                  * who check the mapping.
978                  * This way the application knows that something went
979                  * wrong with its dirty file data.
980                  *
981                  * There's one open issue:
982                  *
983                  * The EIO will be only reported on the next IO
984                  * operation and then cleared through the IO map.
985                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
986                  * first through the AS_EIO flag in the address space
987                  * and then through the PageError flag in the page.
988                  * Since we drop pages on memory failure handling the
989                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
990                  *
991                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
992                  * the first operation that returns an error, while
993                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
994                  * when the page is reread or dropped.  If an
995                  * application assumes it will always get error on
996                  * fsync, but does other operations on the fd before
997                  * and the page is dropped between then the error
998                  * will not be properly reported.
999                  *
1000                  * This can already happen even without hwpoisoned
1001                  * pages: first on metadata IO errors (which only
1002                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
1003                  * at the wrong time.
1004                  *
1005                  * So right now we assume that the application DTRT on
1006                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
1007                  * of the kernel.
1008                  */
1009                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1010         }
1011
1012         return me_pagecache_clean(ps, p);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Clean and dirty swap cache.
1017  *
1018  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
1019  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
1020  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
1021  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
1022  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
1023  * and then
1024  *      - clear dirty bit to prevent IO
1025  *      - remove from LRU
1026  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
1027  *        a later page fault, we know the application is accessing
1028  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
1029  *        interception code in do_swap_page to catch it).
1030  *
1031  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
1032  * bring in the known good data from disk.
1033  */
1034 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1035 {
1036         int ret;
1037         bool extra_pins = false;
1038
1039         ClearPageDirty(p);
1040         /* Trigger EIO in shmem: */
1041         ClearPageUptodate(p);
1042
1043         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1044         unlock_page(p);
1045
1046         if (ret == MF_DELAYED)
1047                 extra_pins = true;
1048
1049         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1050                 ret = MF_FAILED;
1051
1052         return ret;
1053 }
1054
1055 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1056 {
1057         struct folio *folio = page_folio(p);
1058         int ret;
1059
1060         delete_from_swap_cache(folio);
1061
1062         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1063         folio_unlock(folio);
1064
1065         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1066                 ret = MF_FAILED;
1067
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Huge pages. Needs work.
1073  * Issues:
1074  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1075  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1076  */
1077 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1078 {
1079         int res;
1080         struct page *hpage = compound_head(p);
1081         struct address_space *mapping;
1082
1083         if (!PageHuge(hpage))
1084                 return MF_DELAYED;
1085
1086         mapping = page_mapping(hpage);
1087         if (mapping) {
1088                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1089                 unlock_page(hpage);
1090         } else {
1091                 unlock_page(hpage);
1092                 /*
1093                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1094                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1095                  * subpages.
1096                  */
1097                 put_page(hpage);
1098                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1099                         page_ref_inc(p);
1100                         res = MF_RECOVERED;
1101                 } else {
1102                         res = MF_FAILED;
1103                 }
1104         }
1105
1106         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1107                 res = MF_FAILED;
1108
1109         return res;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Various page states we can handle.
1114  *
1115  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1116  * The table matches them in order and calls the right handler.
1117  *
1118  * This is quite tricky because we can access page at any time
1119  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1120  *
1121  * This is not complete. More states could be added.
1122  * For any missing state don't attempt recovery.
1123  */
1124
1125 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1126 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1127 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1128 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1129 #define lru             (1UL << PG_lru)
1130 #define head            (1UL << PG_head)
1131 #define slab            (1UL << PG_slab)
1132 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1133
1134 static struct page_state error_states[] = {
1135         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1136         /*
1137          * free pages are specially detected outside this table:
1138          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1139          */
1140
1141         /*
1142          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1143          * currently unused objects without touching them. But just
1144          * treat it as standard kernel for now.
1145          */
1146         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1147
1148         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1149
1150         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1151         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1152
1153         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1154         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1155
1156         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1157         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1158
1159         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1160         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1161
1162         /*
1163          * Catchall entry: must be at end.
1164          */
1165         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1166 };
1167
1168 #undef dirty
1169 #undef sc
1170 #undef unevict
1171 #undef mlock
1172 #undef lru
1173 #undef head
1174 #undef slab
1175 #undef reserved
1176
1177 /*
1178  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1179  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1180  */
1181 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1182                           enum mf_result result)
1183 {
1184         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1185
1186         num_poisoned_pages_inc();
1187         pr_err("%#lx: recovery action for %s: %s\n",
1188                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1189 }
1190
1191 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1192                         unsigned long pfn)
1193 {
1194         int result;
1195
1196         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1197         result = ps->action(ps, p);
1198
1199         action_result(pfn, ps->type, result);
1200
1201         /* Could do more checks here if page looks ok */
1202         /*
1203          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1204          */
1205
1206         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1207 }
1208
1209 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1210 {
1211         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1212 }
1213
1214 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1215 {
1216         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1217 }
1218
1219 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1220 {
1221         if (PageHWPoison(page))
1222                 set_page_private(page, 0);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1227  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1228  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1229  * to be called only in the context where we never have such pages.
1230  */
1231 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1232 {
1233         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1234         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1235                 return true;
1236
1237         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1238 }
1239
1240 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1241 {
1242         struct page *head = compound_head(page);
1243         int ret = 0;
1244         bool hugetlb = false;
1245
1246         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1247         if (hugetlb)
1248                 return ret;
1249
1250         /*
1251          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1252          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1253          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1254          */
1255         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1256                 return -EBUSY;
1257
1258         if (get_page_unless_zero(head)) {
1259                 if (head == compound_head(page))
1260                         return 1;
1261
1262                 pr_info("%#lx cannot catch tail\n", page_to_pfn(page));
1263                 put_page(head);
1264         }
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1270 {
1271         int ret = 0, pass = 0;
1272         bool count_increased = false;
1273
1274         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1275                 count_increased = true;
1276
1277 try_again:
1278         if (!count_increased) {
1279                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1280                 if (!ret) {
1281                         if (page_count(p)) {
1282                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1283                                 if (pass++ < 3)
1284                                         goto try_again;
1285                                 ret = -EBUSY;
1286                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1287                                 /* We raced with put_page, retry. */
1288                                 if (pass++ < 3)
1289                                         goto try_again;
1290                                 ret = -EIO;
1291                         }
1292                         goto out;
1293                 } else if (ret == -EBUSY) {
1294                         /*
1295                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1296                          * page, retry.
1297                          */
1298                         if (pass++ < 3) {
1299                                 shake_page(p);
1300                                 goto try_again;
1301                         }
1302                         ret = -EIO;
1303                         goto out;
1304                 }
1305         }
1306
1307         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1308                 ret = 1;
1309         } else {
1310                 /*
1311                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1312                  * it into something we can handle.
1313                  */
1314                 if (pass++ < 3) {
1315                         put_page(p);
1316                         shake_page(p);
1317                         count_increased = false;
1318                         goto try_again;
1319                 }
1320                 put_page(p);
1321                 ret = -EIO;
1322         }
1323 out:
1324         if (ret == -EIO)
1325                 pr_err("%#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1326
1327         return ret;
1328 }
1329
1330 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1331 {
1332         struct page *head = compound_head(page);
1333         int ret = 0;
1334         bool hugetlb = false;
1335
1336         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1337         if (hugetlb)
1338                 return ret;
1339
1340         /*
1341          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1342          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1343          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1344          */
1345         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1346                 return -EHWPOISON;
1347
1348         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1349 }
1350
1351 /**
1352  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1353  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1354  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1355  *
1356  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1357  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1358  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1359  * such as LRU page and hugetlb page).
1360  *
1361  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1362  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1363  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1364  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1365  * and has some retry logic in get_any_page().
1366  *
1367  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1368  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1369  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1370  *
1371  * Return: 0 on failure,
1372  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1373  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1374  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1375  *         operations like allocation and free,
1376  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1377  */
1378 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1379 {
1380         int ret;
1381
1382         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1383         if (flags & MF_UNPOISON)
1384                 ret = __get_unpoison_page(p);
1385         else
1386                 ret = get_any_page(p, flags);
1387         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1388
1389         return ret;
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1394  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1395  */
1396 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1397                                   int flags, struct page *hpage)
1398 {
1399         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1400         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1401         struct address_space *mapping;
1402         LIST_HEAD(tokill);
1403         bool unmap_success;
1404         int kill = 1, forcekill;
1405         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1406
1407         /*
1408          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1409          * other types of pages.
1410          */
1411         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1412                 return true;
1413         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1414                 return true;
1415
1416         /*
1417          * This check implies we don't kill processes if their pages
1418          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1419          */
1420         if (!page_mapped(hpage))
1421                 return true;
1422
1423         if (PageKsm(p)) {
1424                 pr_err("%#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1425                 return false;
1426         }
1427
1428         if (PageSwapCache(p)) {
1429                 pr_err("%#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
1430                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1431         }
1432
1433         /*
1434          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1435          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1436          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1437          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1438          */
1439         mapping = page_mapping(hpage);
1440         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1441             mapping_can_writeback(mapping)) {
1442                 if (page_mkclean(hpage)) {
1443                         SetPageDirty(hpage);
1444                 } else {
1445                         kill = 0;
1446                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1447                         pr_info("%#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1448                                 pfn);
1449                 }
1450         }
1451
1452         /*
1453          * First collect all the processes that have the page
1454          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1455          * because ttu takes the rmap data structures down.
1456          *
1457          * Error handling: We ignore errors here because
1458          * there's nothing that can be done.
1459          */
1460         if (kill)
1461                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1462
1463         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1464                 /*
1465                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1466                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1467                  * this, take semaphore in write mode here and set
1468                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1469                  * at this higher level.
1470                  */
1471                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1472                 if (mapping) {
1473                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1474                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1475                 } else
1476                         pr_info("%#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1477         } else {
1478                 try_to_unmap(folio, ttu);
1479         }
1480
1481         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1482         if (!unmap_success)
1483                 pr_err("%#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1484                        pfn, page_mapcount(hpage));
1485
1486         /*
1487          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1488          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1489          */
1490         if (mlocked)
1491                 shake_page(hpage);
1492
1493         /*
1494          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1495          * struct page and all unmaps done we can decide if
1496          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1497          * was dirty or the process is not restartable,
1498          * otherwise the tokill list is merely
1499          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1500          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1501          * any accesses to the poisoned memory.
1502          */
1503         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1504         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1505
1506         return unmap_success;
1507 }
1508
1509 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1510                                 unsigned long page_flags)
1511 {
1512         struct page_state *ps;
1513
1514         /*
1515          * The first check uses the current page flags which may not have any
1516          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1517          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1518          */
1519         for (ps = error_states;; ps++)
1520                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1521                         break;
1522
1523         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1524
1525         if (!ps->mask)
1526                 for (ps = error_states;; ps++)
1527                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1528                                 break;
1529         return page_action(ps, p, pfn);
1530 }
1531
1532 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1533 {
1534         lock_page(page);
1535         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1536                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1537
1538                 unlock_page(page);
1539                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1540                 put_page(page);
1541                 return -EBUSY;
1542         }
1543         unlock_page(page);
1544
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 static void unmap_and_kill(struct list_head *to_kill, unsigned long pfn,
1549                 struct address_space *mapping, pgoff_t index, int flags)
1550 {
1551         struct to_kill *tk;
1552         unsigned long size = 0;
1553
1554         list_for_each_entry(tk, to_kill, nd)
1555                 if (tk->size_shift)
1556                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1557
1558         if (size) {
1559                 /*
1560                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up device-dax
1561                  * mappings which are constant size. The actual size of the
1562                  * mapping being torn down is communicated in siginfo, see
1563                  * kill_proc()
1564                  */
1565                 loff_t start = (index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1566
1567                 unmap_mapping_range(mapping, start, size, 0);
1568         }
1569
1570         kill_procs(to_kill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1571 }
1572
1573 static int mf_generic_kill_procs(unsigned long long pfn, int flags,
1574                 struct dev_pagemap *pgmap)
1575 {
1576         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1577         LIST_HEAD(to_kill);
1578         dax_entry_t cookie;
1579         int rc = 0;
1580
1581         /*
1582          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1583          * may be compound pages.
1584          */
1585         page = compound_head(page);
1586
1587         /*
1588          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1589          * the address_space, typically this would be handled by
1590          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1591          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1592          * poison signaling is complete.
1593          */
1594         cookie = dax_lock_page(page);
1595         if (!cookie)
1596                 return -EBUSY;
1597
1598         if (hwpoison_filter(page)) {
1599                 rc = -EOPNOTSUPP;
1600                 goto unlock;
1601         }
1602
1603         switch (pgmap->type) {
1604         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
1605         case MEMORY_DEVICE_COHERENT:
1606                 /*
1607                  * TODO: Handle device pages which may need coordination
1608                  * with device-side memory.
1609                  */
1610                 rc = -ENXIO;
1611                 goto unlock;
1612         default:
1613                 break;
1614         }
1615
1616         /*
1617          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1618          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1619          */
1620         SetPageHWPoison(page);
1621
1622         /*
1623          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1624          * different physical page at a given virtual address, so all
1625          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1626          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1627          */
1628         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1629         collect_procs(page, &to_kill, true);
1630
1631         unmap_and_kill(&to_kill, pfn, page->mapping, page->index, flags);
1632 unlock:
1633         dax_unlock_page(page, cookie);
1634         return rc;
1635 }
1636
1637 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1638 /**
1639  * mf_dax_kill_procs - Collect and kill processes who are using this file range
1640  * @mapping:    address_space of the file in use
1641  * @index:      start pgoff of the range within the file
1642  * @count:      length of the range, in unit of PAGE_SIZE
1643  * @mf_flags:   memory failure flags
1644  */
1645 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1646                 unsigned long count, int mf_flags)
1647 {
1648         LIST_HEAD(to_kill);
1649         dax_entry_t cookie;
1650         struct page *page;
1651         size_t end = index + count;
1652
1653         mf_flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1654
1655         for (; index < end; index++) {
1656                 page = NULL;
1657                 cookie = dax_lock_mapping_entry(mapping, index, &page);
1658                 if (!cookie)
1659                         return -EBUSY;
1660                 if (!page)
1661                         goto unlock;
1662
1663                 SetPageHWPoison(page);
1664
1665                 collect_procs_fsdax(page, mapping, index, &to_kill);
1666                 unmap_and_kill(&to_kill, page_to_pfn(page), mapping,
1667                                 index, mf_flags);
1668 unlock:
1669                 dax_unlock_mapping_entry(mapping, index, cookie);
1670         }
1671         return 0;
1672 }
1673 EXPORT_SYMBOL_GPL(mf_dax_kill_procs);
1674 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
1675
1676 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1677 /*
1678  * Struct raw_hwp_page represents information about "raw error page",
1679  * constructing singly linked list originated from ->private field of
1680  * SUBPAGE_INDEX_HWPOISON-th tail page.
1681  */
1682 struct raw_hwp_page {
1683         struct llist_node node;
1684         struct page *page;
1685 };
1686
1687 static inline struct llist_head *raw_hwp_list_head(struct page *hpage)
1688 {
1689         return (struct llist_head *)&page_private(hpage + SUBPAGE_INDEX_HWPOISON);
1690 }
1691
1692 static unsigned long __free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1693 {
1694         struct llist_head *head;
1695         struct llist_node *t, *tnode;
1696         unsigned long count = 0;
1697
1698         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1699         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1700                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1701
1702                 if (move_flag)
1703                         SetPageHWPoison(p->page);
1704                 kfree(p);
1705                 count++;
1706         }
1707         llist_del_all(head);
1708         return count;
1709 }
1710
1711 static int hugetlb_set_page_hwpoison(struct page *hpage, struct page *page)
1712 {
1713         struct llist_head *head;
1714         struct raw_hwp_page *raw_hwp;
1715         struct llist_node *t, *tnode;
1716         int ret = TestSetPageHWPoison(hpage) ? -EHWPOISON : 0;
1717
1718         /*
1719          * Once the hwpoison hugepage has lost reliable raw error info,
1720          * there is little meaning to keep additional error info precisely,
1721          * so skip to add additional raw error info.
1722          */
1723         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1724                 return -EHWPOISON;
1725         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1726         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1727                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1728
1729                 if (p->page == page)
1730                         return -EHWPOISON;
1731         }
1732
1733         raw_hwp = kmalloc(sizeof(struct raw_hwp_page), GFP_ATOMIC);
1734         if (raw_hwp) {
1735                 raw_hwp->page = page;
1736                 llist_add(&raw_hwp->node, head);
1737                 /* the first error event will be counted in action_result(). */
1738                 if (ret)
1739                         num_poisoned_pages_inc();
1740         } else {
1741                 /*
1742                  * Failed to save raw error info.  We no longer trace all
1743                  * hwpoisoned subpages, and we need refuse to free/dissolve
1744                  * this hwpoisoned hugepage.
1745                  */
1746                 SetHPageRawHwpUnreliable(hpage);
1747                 /*
1748                  * Once HPageRawHwpUnreliable is set, raw_hwp_page is not
1749                  * used any more, so free it.
1750                  */
1751                 __free_raw_hwp_pages(hpage, false);
1752         }
1753         return ret;
1754 }
1755
1756 static unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1757 {
1758         /*
1759          * HPageVmemmapOptimized hugepages can't be freed because struct
1760          * pages for tail pages are required but they don't exist.
1761          */
1762         if (move_flag && HPageVmemmapOptimized(hpage))
1763                 return 0;
1764
1765         /*
1766          * HPageRawHwpUnreliable hugepages shouldn't be unpoisoned by
1767          * definition.
1768          */
1769         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1770                 return 0;
1771
1772         return __free_raw_hwp_pages(hpage, move_flag);
1773 }
1774
1775 void hugetlb_clear_page_hwpoison(struct page *hpage)
1776 {
1777         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1778                 return;
1779         ClearPageHWPoison(hpage);
1780         free_raw_hwp_pages(hpage, true);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1785  *
1786  * Return values:
1787  *   0             - free hugepage
1788  *   1             - in-use hugepage
1789  *   2             - not a hugepage
1790  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1791  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1792  */
1793 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1794 {
1795         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1796         struct page *head = compound_head(page);
1797         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1798         bool count_increased = false;
1799
1800         if (!PageHeadHuge(head))
1801                 goto out;
1802
1803         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1804                 ret = 1;
1805                 count_increased = true;
1806         } else if (HPageFreed(head)) {
1807                 ret = 0;
1808         } else if (HPageMigratable(head)) {
1809                 ret = get_page_unless_zero(head);
1810                 if (ret)
1811                         count_increased = true;
1812         } else {
1813                 ret = -EBUSY;
1814                 if (!(flags & MF_NO_RETRY))
1815                         goto out;
1816         }
1817
1818         if (hugetlb_set_page_hwpoison(head, page)) {
1819                 ret = -EHWPOISON;
1820                 goto out;
1821         }
1822
1823         return ret;
1824 out:
1825         if (count_increased)
1826                 put_page(head);
1827         return ret;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1832  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1833  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1834  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1835  */
1836 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1837 {
1838         int res;
1839         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1840         struct page *head;
1841         unsigned long page_flags;
1842
1843         *hugetlb = 1;
1844 retry:
1845         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1846         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1847                 *hugetlb = 0;
1848                 return 0;
1849         } else if (res == -EHWPOISON) {
1850                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1851                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1852                         head = compound_head(p);
1853                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1854                 }
1855                 return res;
1856         } else if (res == -EBUSY) {
1857                 if (!(flags & MF_NO_RETRY)) {
1858                         flags |= MF_NO_RETRY;
1859                         goto retry;
1860                 }
1861                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1862                 return res;
1863         }
1864
1865         head = compound_head(p);
1866         lock_page(head);
1867
1868         if (hwpoison_filter(p)) {
1869                 hugetlb_clear_page_hwpoison(head);
1870                 res = -EOPNOTSUPP;
1871                 goto out;
1872         }
1873
1874         /*
1875          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1876          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1877          */
1878         if (res == 0) {
1879                 unlock_page(head);
1880                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1881                         page_ref_inc(p);
1882                         res = MF_RECOVERED;
1883                 } else {
1884                         res = MF_FAILED;
1885                 }
1886                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1887                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1888         }
1889
1890         page_flags = head->flags;
1891
1892         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1893                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1894                 res = -EBUSY;
1895                 goto out;
1896         }
1897
1898         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1899 out:
1900         unlock_page(head);
1901         return res;
1902 }
1903
1904 #else
1905 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1906 {
1907         return 0;
1908 }
1909
1910 static inline unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool flag)
1911 {
1912         return 0;
1913 }
1914 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1915
1916 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1917                 struct dev_pagemap *pgmap)
1918 {
1919         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1920         int rc = -ENXIO;
1921
1922         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1923                 /*
1924                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1925                  */
1926                 put_page(page);
1927
1928         /* device metadata space is not recoverable */
1929         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn))
1930                 goto out;
1931
1932         /*
1933          * Call driver's implementation to handle the memory failure, otherwise
1934          * fall back to generic handler.
1935          */
1936         if (pgmap_has_memory_failure(pgmap)) {
1937                 rc = pgmap->ops->memory_failure(pgmap, pfn, 1, flags);
1938                 /*
1939                  * Fall back to generic handler too if operation is not
1940                  * supported inside the driver/device/filesystem.
1941                  */
1942                 if (rc != -EOPNOTSUPP)
1943                         goto out;
1944         }
1945
1946         rc = mf_generic_kill_procs(pfn, flags, pgmap);
1947 out:
1948         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1949         put_dev_pagemap(pgmap);
1950         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1951         return rc;
1952 }
1953
1954 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1955
1956 /**
1957  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1958  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1959  * @flags: fine tune action taken
1960  *
1961  * This function is called by the low level machine check code
1962  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1963  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1964  * dropping pages, killing processes etc.
1965  *
1966  * The function is primarily of use for corruptions that
1967  * happen outside the current execution context (e.g. when
1968  * detected by a background scrubber)
1969  *
1970  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1971  * enabled and no spinlocks hold.
1972  *
1973  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1974  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
1975  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1976  */
1977 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1978 {
1979         struct page *p;
1980         struct page *hpage;
1981         struct dev_pagemap *pgmap;
1982         int res = 0;
1983         unsigned long page_flags;
1984         bool retry = true;
1985         int hugetlb = 0;
1986
1987         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1988                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1989
1990         mutex_lock(&mf_mutex);
1991
1992         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
1993                 hw_memory_failure = true;
1994
1995         p = pfn_to_online_page(pfn);
1996         if (!p) {
1997                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1998                 if (res == 0)
1999                         goto unlock_mutex;
2000
2001                 if (pfn_valid(pfn)) {
2002                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
2003                         if (pgmap) {
2004                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
2005                                                                  pgmap);
2006                                 goto unlock_mutex;
2007                         }
2008                 }
2009                 pr_err("%#lx: memory outside kernel control\n", pfn);
2010                 res = -ENXIO;
2011                 goto unlock_mutex;
2012         }
2013
2014 try_again:
2015         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
2016         if (hugetlb)
2017                 goto unlock_mutex;
2018
2019         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
2020                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
2021                 res = -EHWPOISON;
2022                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
2023                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
2024                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2025                         put_page(p);
2026                 goto unlock_mutex;
2027         }
2028
2029         hpage = compound_head(p);
2030
2031         /*
2032          * We need/can do nothing about count=0 pages.
2033          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
2034          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
2035          * 2) it's part of a non-compound high order page.
2036          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
2037          *    R/W the page; let's pray that the page has been
2038          *    used and will be freed some time later.
2039          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
2040          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
2041          */
2042         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
2043                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
2044                 if (!res) {
2045                         if (is_free_buddy_page(p)) {
2046                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
2047                                         page_ref_inc(p);
2048                                         res = MF_RECOVERED;
2049                                 } else {
2050                                         /* We lost the race, try again */
2051                                         if (retry) {
2052                                                 ClearPageHWPoison(p);
2053                                                 retry = false;
2054                                                 goto try_again;
2055                                         }
2056                                         res = MF_FAILED;
2057                                 }
2058                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
2059                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
2060                         } else {
2061                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
2062                                 res = -EBUSY;
2063                         }
2064                         goto unlock_mutex;
2065                 } else if (res < 0) {
2066                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
2067                         res = -EBUSY;
2068                         goto unlock_mutex;
2069                 }
2070         }
2071
2072         if (PageTransHuge(hpage)) {
2073                 /*
2074                  * The flag must be set after the refcount is bumped
2075                  * otherwise it may race with THP split.
2076                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
2077                  * it is called by soft offline too and it is just called
2078                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
2079                  * place.
2080                  *
2081                  * Don't need care about the above error handling paths for
2082                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
2083                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
2084                  * page is a valid handlable page.
2085                  */
2086                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
2087                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
2088                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
2089                         res = -EBUSY;
2090                         goto unlock_mutex;
2091                 }
2092                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
2093         }
2094
2095         /*
2096          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
2097          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
2098          * - to avoid races with __SetPageLocked()
2099          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
2100          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
2101          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
2102          */
2103         shake_page(p);
2104
2105         lock_page(p);
2106
2107         /*
2108          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
2109          * However, the page could have changed compound pages due to
2110          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
2111          * handle the page next round.
2112          */
2113         if (PageCompound(p)) {
2114                 if (retry) {
2115                         ClearPageHWPoison(p);
2116                         unlock_page(p);
2117                         put_page(p);
2118                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2119                         retry = false;
2120                         goto try_again;
2121                 }
2122                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
2123                 res = -EBUSY;
2124                 goto unlock_page;
2125         }
2126
2127         /*
2128          * We use page flags to determine what action should be taken, but
2129          * the flags can be modified by the error containment action.  One
2130          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
2131          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
2132          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
2133          */
2134         page_flags = p->flags;
2135
2136         if (hwpoison_filter(p)) {
2137                 TestClearPageHWPoison(p);
2138                 unlock_page(p);
2139                 put_page(p);
2140                 res = -EOPNOTSUPP;
2141                 goto unlock_mutex;
2142         }
2143
2144         /*
2145          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
2146          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
2147          * may trigger vfs BUG while evict inode.
2148          */
2149         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
2150                 goto identify_page_state;
2151
2152         /*
2153          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
2154          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
2155          */
2156         wait_on_page_writeback(p);
2157
2158         /*
2159          * Now take care of user space mappings.
2160          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
2161          */
2162         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
2163                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2164                 res = -EBUSY;
2165                 goto unlock_page;
2166         }
2167
2168         /*
2169          * Torn down by someone else?
2170          */
2171         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
2172                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
2173                 res = -EBUSY;
2174                 goto unlock_page;
2175         }
2176
2177 identify_page_state:
2178         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2179         mutex_unlock(&mf_mutex);
2180         return res;
2181 unlock_page:
2182         unlock_page(p);
2183 unlock_mutex:
2184         mutex_unlock(&mf_mutex);
2185         return res;
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
2188
2189 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
2190 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
2191
2192 struct memory_failure_entry {
2193         unsigned long pfn;
2194         int flags;
2195 };
2196
2197 struct memory_failure_cpu {
2198         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
2199                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
2200         spinlock_t lock;
2201         struct work_struct work;
2202 };
2203
2204 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
2205
2206 /**
2207  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2208  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2209  * @flags: Flags for memory failure handling
2210  *
2211  * This function is called by the low level hardware error handler
2212  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2213  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2214  * processes etc.
2215  *
2216  * The function is primarily of use for corruptions that
2217  * happen outside the current execution context (e.g. when
2218  * detected by a background scrubber)
2219  *
2220  * Can run in IRQ context.
2221  */
2222 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2223 {
2224         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2225         unsigned long proc_flags;
2226         struct memory_failure_entry entry = {
2227                 .pfn =          pfn,
2228                 .flags =        flags,
2229         };
2230
2231         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2232         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2233         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2234                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2235         else
2236                 pr_err("buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2237                        pfn);
2238         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2239         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2242
2243 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2244 {
2245         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2246         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2247         unsigned long proc_flags;
2248         int gotten;
2249
2250         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2251         for (;;) {
2252                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2253                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2254                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2255                 if (!gotten)
2256                         break;
2257                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2258                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2259                 else
2260                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2261         }
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2266  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2267  */
2268 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2269 {
2270         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2271
2272         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2273         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2274         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2275 }
2276
2277 static int __init memory_failure_init(void)
2278 {
2279         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2280         int cpu;
2281
2282         for_each_possible_cpu(cpu) {
2283                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2284                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2285                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2286                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2287         }
2288
2289         return 0;
2290 }
2291 core_initcall(memory_failure_init);
2292
2293 #undef pr_fmt
2294 #define pr_fmt(fmt)     "" fmt
2295 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2296 ({                                                      \
2297         if (__ratelimit(rs))                            \
2298                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2299 })
2300
2301 /**
2302  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2303  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2304  *
2305  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2306  * memory_failure() earlier.
2307  *
2308  * This is only done on the software-level, so it only works
2309  * for linux injected failures, not real hardware failures
2310  *
2311  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2312  */
2313 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2314 {
2315         struct page *page;
2316         struct page *p;
2317         int ret = -EBUSY;
2318         int freeit = 0;
2319         unsigned long count = 1;
2320         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2321                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2322
2323         if (!pfn_valid(pfn))
2324                 return -ENXIO;
2325
2326         p = pfn_to_page(pfn);
2327         page = compound_head(p);
2328
2329         mutex_lock(&mf_mutex);
2330
2331         if (hw_memory_failure) {
2332                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2333                                  pfn, &unpoison_rs);
2334                 ret = -EOPNOTSUPP;
2335                 goto unlock_mutex;
2336         }
2337
2338         if (!PageHWPoison(p)) {
2339                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2340                                  pfn, &unpoison_rs);
2341                 goto unlock_mutex;
2342         }
2343
2344         if (page_count(page) > 1) {
2345                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2346                                  pfn, &unpoison_rs);
2347                 goto unlock_mutex;
2348         }
2349
2350         if (page_mapped(page)) {
2351                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2352                                  pfn, &unpoison_rs);
2353                 goto unlock_mutex;
2354         }
2355
2356         if (page_mapping(page)) {
2357                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2358                                  pfn, &unpoison_rs);
2359                 goto unlock_mutex;
2360         }
2361
2362         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2363                 goto unlock_mutex;
2364
2365         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2366         if (!ret) {
2367                 if (PageHuge(p)) {
2368                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2369                         if (count == 0) {
2370                                 ret = -EBUSY;
2371                                 goto unlock_mutex;
2372                         }
2373                 }
2374                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2375         } else if (ret < 0) {
2376                 if (ret == -EHWPOISON) {
2377                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2378                 } else
2379                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2380                                          pfn, &unpoison_rs);
2381         } else {
2382                 if (PageHuge(p)) {
2383                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2384                         if (count == 0) {
2385                                 ret = -EBUSY;
2386                                 goto unlock_mutex;
2387                         }
2388                 }
2389                 freeit = !!TestClearPageHWPoison(p);
2390
2391                 put_page(page);
2392                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2393                         put_page(page);
2394                         ret = 0;
2395                 }
2396         }
2397
2398 unlock_mutex:
2399         mutex_unlock(&mf_mutex);
2400         if (!ret || freeit) {
2401                 num_poisoned_pages_sub(count);
2402                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2403                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2404         }
2405         return ret;
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2408
2409 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2410 {
2411         bool isolated = false;
2412         bool lru = PageLRU(page);
2413
2414         if (PageHuge(page)) {
2415                 isolated = !isolate_hugetlb(page, pagelist);
2416         } else {
2417                 if (lru)
2418                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2419                 else
2420                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2421
2422                 if (isolated)
2423                         list_add(&page->lru, pagelist);
2424         }
2425
2426         if (isolated && lru)
2427                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2428                                     page_is_file_lru(page));
2429
2430         /*
2431          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2432          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2433          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2434          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2435          * get_any_pages() as well.
2436          */
2437         put_page(page);
2438         return isolated;
2439 }
2440
2441 /*
2442  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2443  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2444  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2445  */
2446 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2447 {
2448         long ret = 0;
2449         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2450         struct page *hpage = compound_head(page);
2451         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2452         bool huge = PageHuge(page);
2453         LIST_HEAD(pagelist);
2454         struct migration_target_control mtc = {
2455                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2456                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2457         };
2458
2459         lock_page(page);
2460         if (!PageHuge(page))
2461                 wait_on_page_writeback(page);
2462         if (PageHWPoison(page)) {
2463                 unlock_page(page);
2464                 put_page(page);
2465                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2466                 return 0;
2467         }
2468
2469         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2470                 /*
2471                  * Try to invalidate first. This should work for
2472                  * non dirty unmapped page cache pages.
2473                  */
2474                 ret = invalidate_inode_page(page);
2475         unlock_page(page);
2476
2477         if (ret) {
2478                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2479                 page_handle_poison(page, false, true);
2480                 return 0;
2481         }
2482
2483         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2484                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2485                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2486                 if (!ret) {
2487                         bool release = !huge;
2488
2489                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2490                                 ret = -EBUSY;
2491                 } else {
2492                         if (!list_empty(&pagelist))
2493                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2494
2495                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2496                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2497                         if (ret > 0)
2498                                 ret = -EBUSY;
2499                 }
2500         } else {
2501                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2502                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2503                 ret = -EBUSY;
2504         }
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2509 {
2510         struct page *hpage = compound_head(page);
2511
2512         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2513                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2514                         return -EBUSY;
2515         return __soft_offline_page(page);
2516 }
2517
2518 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2519 {
2520         int rc = 0;
2521
2522         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2523                 rc = -EBUSY;
2524
2525         return rc;
2526 }
2527
2528 static void put_ref_page(struct page *page)
2529 {
2530         if (page)
2531                 put_page(page);
2532 }
2533
2534 /**
2535  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2536  * @pfn: pfn to soft-offline
2537  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2538  *
2539  * Returns 0 on success
2540  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2541  *         < 0 otherwise negated errno.
2542  *
2543  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2544  * without killing anything. This is for the case when
2545  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2546  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2547  * out.
2548  *
2549  * The actual policy on when to do that is maintained by
2550  * user space.
2551  *
2552  * This should never impact any application or cause data loss,
2553  * however it might take some time.
2554  *
2555  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2556  * ``good enough'' for the majority of memory.
2557  */
2558 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2559 {
2560         int ret;
2561         bool try_again = true;
2562         struct page *page, *ref_page = NULL;
2563
2564         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2565
2566         if (!pfn_valid(pfn))
2567                 return -ENXIO;
2568         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2569                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2570
2571         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2572         page = pfn_to_online_page(pfn);
2573         if (!page) {
2574                 put_ref_page(ref_page);
2575                 return -EIO;
2576         }
2577
2578         mutex_lock(&mf_mutex);
2579
2580         if (PageHWPoison(page)) {
2581                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2582                 put_ref_page(ref_page);
2583                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2584                 return 0;
2585         }
2586
2587 retry:
2588         get_online_mems();
2589         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2590         put_online_mems();
2591
2592         if (hwpoison_filter(page)) {
2593                 if (ret > 0)
2594                         put_page(page);
2595                 else
2596                         put_ref_page(ref_page);
2597
2598                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2599                 return -EOPNOTSUPP;
2600         }
2601
2602         if (ret > 0) {
2603                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2604         } else if (ret == 0) {
2605                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2606                         try_again = false;
2607                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2608                         goto retry;
2609                 }
2610         }
2611
2612         mutex_unlock(&mf_mutex);
2613
2614         return ret;
2615 }
2616
2617 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
2618 {
2619         int i;
2620
2621         /*
2622          * A further optimization is to have per section refcounted
2623          * num_poisoned_pages.  But that would need more space per memmap, so
2624          * for now just do a quick global check to speed up this routine in the
2625          * absence of bad pages.
2626          */
2627         if (atomic_long_read(&num_poisoned_pages) == 0)
2628                 return;
2629
2630         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2631                 if (PageHWPoison(&memmap[i])) {
2632                         num_poisoned_pages_dec();
2633                         ClearPageHWPoison(&memmap[i]);
2634                 }
2635         }
2636 }