Merge tag 'leds-6.2-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/pavel/linux...
[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 inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
78 {
79         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
80         memblk_nr_poison_inc(pfn);
81 }
82
83 inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
84 {
85         atomic_long_sub(i, &num_poisoned_pages);
86         if (pfn != -1UL)
87                 memblk_nr_poison_sub(pfn, i);
88 }
89
90 /*
91  * Return values:
92  *   1:   the page is dissolved (if needed) and taken off from buddy,
93  *   0:   the page is dissolved (if needed) and not taken off from buddy,
94  *   < 0: failed to dissolve.
95  */
96 static int __page_handle_poison(struct page *page)
97 {
98         int ret;
99
100         zone_pcp_disable(page_zone(page));
101         ret = dissolve_free_huge_page(page);
102         if (!ret)
103                 ret = take_page_off_buddy(page);
104         zone_pcp_enable(page_zone(page));
105
106         return ret;
107 }
108
109 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
110 {
111         if (hugepage_or_freepage) {
112                 /*
113                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
114                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
115                  */
116                 if (__page_handle_poison(page) <= 0)
117                         /*
118                          * We could fail to take off the target page from buddy
119                          * for example due to racy page allocation, but that's
120                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
121                          * and if someone really want to use it, they should
122                          * take it.
123                          */
124                         return false;
125         }
126
127         SetPageHWPoison(page);
128         if (release)
129                 put_page(page);
130         page_ref_inc(page);
131         num_poisoned_pages_inc(page_to_pfn(page));
132
133         return true;
134 }
135
136 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
137
138 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
139 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
140 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
141 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
142 u64 hwpoison_filter_flags_value;
143 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
144 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
145 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
146 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
147 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
148
149 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
150 {
151         struct address_space *mapping;
152         dev_t dev;
153
154         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
155             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
156                 return 0;
157
158         mapping = page_mapping(p);
159         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
160                 return -EINVAL;
161
162         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
163         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
164             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
165                 return -EINVAL;
166         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
167             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
168                 return -EINVAL;
169
170         return 0;
171 }
172
173 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
174 {
175         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
176                 return 0;
177
178         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
179                                     hwpoison_filter_flags_value)
180                 return 0;
181         else
182                 return -EINVAL;
183 }
184
185 /*
186  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
187  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
188  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
189  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
190  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
191  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
192  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
193  * a freed page.
194  */
195 #ifdef CONFIG_MEMCG
196 u64 hwpoison_filter_memcg;
197 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
198 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
199 {
200         if (!hwpoison_filter_memcg)
201                 return 0;
202
203         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
204                 return -EINVAL;
205
206         return 0;
207 }
208 #else
209 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
210 #endif
211
212 int hwpoison_filter(struct page *p)
213 {
214         if (!hwpoison_filter_enable)
215                 return 0;
216
217         if (hwpoison_filter_dev(p))
218                 return -EINVAL;
219
220         if (hwpoison_filter_flags(p))
221                 return -EINVAL;
222
223         if (hwpoison_filter_task(p))
224                 return -EINVAL;
225
226         return 0;
227 }
228 #else
229 int hwpoison_filter(struct page *p)
230 {
231         return 0;
232 }
233 #endif
234
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
236
237 /*
238  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
239  * the page.
240  *
241  * General strategy:
242  * Find all processes having the page mapped and kill them.
243  * But we keep a page reference around so that the page is not
244  * actually freed yet.
245  * Then stash the page away
246  *
247  * There's no convenient way to get back to mapped processes
248  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
249  * running processes.
250  *
251  * Remember that machine checks are not common (or rather
252  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
253  * be a performance issue.
254  *
255  * Also there are some races possible while we get from the
256  * error detection to actually handle it.
257  */
258
259 struct to_kill {
260         struct list_head nd;
261         struct task_struct *tsk;
262         unsigned long addr;
263         short size_shift;
264 };
265
266 /*
267  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
268  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
269  * ``action required'' if error happened in current execution context
270  */
271 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
272 {
273         struct task_struct *t = tk->tsk;
274         short addr_lsb = tk->size_shift;
275         int ret = 0;
276
277         pr_err("%#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
278                         pfn, t->comm, t->pid);
279
280         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
281                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
282                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
283         else
284                 /*
285                  * Signal other processes sharing the page if they have
286                  * PF_MCE_EARLY set.
287                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
288                  * can be temporarily blocked.
289                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
290                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
291                  */
292                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
293                                       addr_lsb, t);
294         if (ret < 0)
295                 pr_info("Error sending signal to %s:%d: %d\n",
296                         t->comm, t->pid, ret);
297         return ret;
298 }
299
300 /*
301  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
302  * lru_add_drain_all.
303  */
304 void shake_page(struct page *p)
305 {
306         if (PageHuge(p))
307                 return;
308
309         if (!PageSlab(p)) {
310                 lru_add_drain_all();
311                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
312                         return;
313         }
314
315         /*
316          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
317          * shrinker will be available.
318          */
319 }
320 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
321
322 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct vm_area_struct *vma,
323                 unsigned long address)
324 {
325         unsigned long ret = 0;
326         pgd_t *pgd;
327         p4d_t *p4d;
328         pud_t *pud;
329         pmd_t *pmd;
330         pte_t *pte;
331
332         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
333         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
334         if (!pgd_present(*pgd))
335                 return 0;
336         p4d = p4d_offset(pgd, address);
337         if (!p4d_present(*p4d))
338                 return 0;
339         pud = pud_offset(p4d, address);
340         if (!pud_present(*pud))
341                 return 0;
342         if (pud_devmap(*pud))
343                 return PUD_SHIFT;
344         pmd = pmd_offset(pud, address);
345         if (!pmd_present(*pmd))
346                 return 0;
347         if (pmd_devmap(*pmd))
348                 return PMD_SHIFT;
349         pte = pte_offset_map(pmd, address);
350         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
351                 ret = PAGE_SHIFT;
352         pte_unmap(pte);
353         return ret;
354 }
355
356 /*
357  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
358  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
359  */
360
361 #define FSDAX_INVALID_PGOFF ULONG_MAX
362
363 /*
364  * Schedule a process for later kill.
365  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
366  *
367  * Note: @fsdax_pgoff is used only when @p is a fsdax page and a
368  * filesystem with a memory failure handler has claimed the
369  * memory_failure event. In all other cases, page->index and
370  * page->mapping are sufficient for mapping the page back to its
371  * corresponding user virtual address.
372  */
373 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
374                         pgoff_t fsdax_pgoff, struct vm_area_struct *vma,
375                         struct list_head *to_kill)
376 {
377         struct to_kill *tk;
378
379         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
380         if (!tk) {
381                 pr_err("Out of memory while machine check handling\n");
382                 return;
383         }
384
385         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
386         if (is_zone_device_page(p)) {
387                 if (fsdax_pgoff != FSDAX_INVALID_PGOFF)
388                         tk->addr = vma_pgoff_address(fsdax_pgoff, 1, vma);
389                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(vma, tk->addr);
390         } else
391                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
392
393         /*
394          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
395          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
396          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
397          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
398          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
399          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
400          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
401          * has a mapping for the page.
402          */
403         if (tk->addr == -EFAULT) {
404                 pr_info("Unable to find user space address %lx in %s\n",
405                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
406         } else if (tk->size_shift == 0) {
407                 kfree(tk);
408                 return;
409         }
410
411         get_task_struct(tsk);
412         tk->tsk = tsk;
413         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
414 }
415
416 /*
417  * Kill the processes that have been collected earlier.
418  *
419  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
420  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
421  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
422  * wrong earlier.
423  */
424 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
425                 unsigned long pfn, int flags)
426 {
427         struct to_kill *tk, *next;
428
429         list_for_each_entry_safe(tk, next, to_kill, nd) {
430                 if (forcekill) {
431                         /*
432                          * In case something went wrong with munmapping
433                          * make sure the process doesn't catch the
434                          * signal and then access the memory. Just kill it.
435                          */
436                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
437                                 pr_err("%#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
438                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
439                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
440                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
441                         }
442
443                         /*
444                          * In theory the process could have mapped
445                          * something else on the address in-between. We could
446                          * check for that, but we need to tell the
447                          * process anyways.
448                          */
449                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
450                                 pr_err("%#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
451                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
452                 }
453                 list_del(&tk->nd);
454                 put_task_struct(tk->tsk);
455                 kfree(tk);
456         }
457 }
458
459 /*
460  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
461  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
462  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
463  *
464  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
465  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
466  */
467 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
468 {
469         struct task_struct *t;
470
471         for_each_thread(tsk, t) {
472                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
473                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
474                                 return t;
475                 } else {
476                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
477                                 return t;
478                 }
479         }
480         return NULL;
481 }
482
483 /*
484  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
485  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
486  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
487  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
488  *
489  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
490  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
491  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
492  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
493  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
494  */
495 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
496                                            int force_early)
497 {
498         if (!tsk->mm)
499                 return NULL;
500         /*
501          * Comparing ->mm here because current task might represent
502          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
503          */
504         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
505                 return current;
506
507         return find_early_kill_thread(tsk);
508 }
509
510 /*
511  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
512  */
513 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
514                                 int force_early)
515 {
516         struct folio *folio = page_folio(page);
517         struct vm_area_struct *vma;
518         struct task_struct *tsk;
519         struct anon_vma *av;
520         pgoff_t pgoff;
521
522         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
523         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
524                 return;
525
526         pgoff = page_to_pgoff(page);
527         read_lock(&tasklist_lock);
528         for_each_process (tsk) {
529                 struct anon_vma_chain *vmac;
530                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
531
532                 if (!t)
533                         continue;
534                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
535                                                pgoff, pgoff) {
536                         vma = vmac->vma;
537                         if (vma->vm_mm != t->mm)
538                                 continue;
539                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
540                                 continue;
541                         add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma, to_kill);
542                 }
543         }
544         read_unlock(&tasklist_lock);
545         anon_vma_unlock_read(av);
546 }
547
548 /*
549  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
550  */
551 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
552                                 int force_early)
553 {
554         struct vm_area_struct *vma;
555         struct task_struct *tsk;
556         struct address_space *mapping = page->mapping;
557         pgoff_t pgoff;
558
559         i_mmap_lock_read(mapping);
560         read_lock(&tasklist_lock);
561         pgoff = page_to_pgoff(page);
562         for_each_process(tsk) {
563                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
564
565                 if (!t)
566                         continue;
567                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
568                                       pgoff) {
569                         /*
570                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
571                          * the page but the corrupted page is not necessarily
572                          * mapped it in its pte.
573                          * Assume applications who requested early kill want
574                          * to be informed of all such data corruptions.
575                          */
576                         if (vma->vm_mm == t->mm)
577                                 add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma,
578                                             to_kill);
579                 }
580         }
581         read_unlock(&tasklist_lock);
582         i_mmap_unlock_read(mapping);
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_FS_DAX
586 /*
587  * Collect processes when the error hit a fsdax page.
588  */
589 static void collect_procs_fsdax(struct page *page,
590                 struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff,
591                 struct list_head *to_kill)
592 {
593         struct vm_area_struct *vma;
594         struct task_struct *tsk;
595
596         i_mmap_lock_read(mapping);
597         read_lock(&tasklist_lock);
598         for_each_process(tsk) {
599                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, true);
600
601                 if (!t)
602                         continue;
603                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
604                         if (vma->vm_mm == t->mm)
605                                 add_to_kill(t, page, pgoff, vma, to_kill);
606                 }
607         }
608         read_unlock(&tasklist_lock);
609         i_mmap_unlock_read(mapping);
610 }
611 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
612
613 /*
614  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
615  */
616 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
617                                 int force_early)
618 {
619         if (!page->mapping)
620                 return;
621
622         if (PageAnon(page))
623                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
624         else
625                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
626 }
627
628 struct hwp_walk {
629         struct to_kill tk;
630         unsigned long pfn;
631         int flags;
632 };
633
634 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
635 {
636         tk->addr = addr;
637         tk->size_shift = shift;
638 }
639
640 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
641                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
642 {
643         unsigned long pfn = 0;
644
645         if (pte_present(pte)) {
646                 pfn = pte_pfn(pte);
647         } else {
648                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
649
650                 if (is_hwpoison_entry(swp))
651                         pfn = swp_offset_pfn(swp);
652         }
653
654         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
655                 return 0;
656
657         set_to_kill(tk, addr, shift);
658         return 1;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
662 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
663                                       struct hwp_walk *hwp)
664 {
665         pmd_t pmd = *pmdp;
666         unsigned long pfn;
667         unsigned long hwpoison_vaddr;
668
669         if (!pmd_present(pmd))
670                 return 0;
671         pfn = pmd_pfn(pmd);
672         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
673                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
674                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
675                 return 1;
676         }
677         return 0;
678 }
679 #else
680 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
681                                       struct hwp_walk *hwp)
682 {
683         return 0;
684 }
685 #endif
686
687 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
688                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
689 {
690         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
691         int ret = 0;
692         pte_t *ptep, *mapped_pte;
693         spinlock_t *ptl;
694
695         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
696         if (ptl) {
697                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
698                 spin_unlock(ptl);
699                 goto out;
700         }
701
702         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
703                 goto out;
704
705         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
706                                                 addr, &ptl);
707         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
708                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
709                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
710                 if (ret == 1)
711                         break;
712         }
713         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
714 out:
715         cond_resched();
716         return ret;
717 }
718
719 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
720 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
721                             unsigned long addr, unsigned long end,
722                             struct mm_walk *walk)
723 {
724         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
725         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
726         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
727
728         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
729                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
730 }
731 #else
732 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
733 #endif
734
735 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
736         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
737         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
738 };
739
740 /*
741  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
742  *
743  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
744  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
745  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
746  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
747  *
748  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
749  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
750  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
751  * process has multiple entries mapping the error page.
752  */
753 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
754                                   int flags)
755 {
756         int ret;
757         struct hwp_walk priv = {
758                 .pfn = pfn,
759         };
760         priv.tk.tsk = p;
761
762         if (!p->mm)
763                 return -EFAULT;
764
765         mmap_read_lock(p->mm);
766         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
767                               (void *)&priv);
768         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
769                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
770         else
771                 ret = 0;
772         mmap_read_unlock(p->mm);
773         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
774 }
775
776 static const char *action_name[] = {
777         [MF_IGNORED] = "Ignored",
778         [MF_FAILED] = "Failed",
779         [MF_DELAYED] = "Delayed",
780         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
781 };
782
783 static const char * const action_page_types[] = {
784         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
785         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
786         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
787         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
788         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
789         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
790         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
791         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
792         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
793         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
794         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
795         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
796         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
797         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
798         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
799         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
800         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
801         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
802         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
803         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
804 };
805
806 /*
807  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
808  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
809  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
810  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
811  */
812 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
813 {
814         if (!isolate_lru_page(p)) {
815                 /*
816                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
817                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
818                  */
819                 ClearPageActive(p);
820                 ClearPageUnevictable(p);
821
822                 /*
823                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
824                  * to uncharge it manually from its memcg.
825                  */
826                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
827
828                 /*
829                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
830                  */
831                 put_page(p);
832                 return 0;
833         }
834         return -EIO;
835 }
836
837 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
838                                 struct address_space *mapping)
839 {
840         int ret = MF_FAILED;
841
842         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
843                 struct folio *folio = page_folio(p);
844                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
845
846                 if (err != 0) {
847                         pr_info("%#lx: Failed to punch page: %d\n", pfn, err);
848                 } else if (folio_has_private(folio) &&
849                            !filemap_release_folio(folio, GFP_NOIO)) {
850                         pr_info("%#lx: failed to release buffers\n", pfn);
851                 } else {
852                         ret = MF_RECOVERED;
853                 }
854         } else {
855                 /*
856                  * If the file system doesn't support it just invalidate
857                  * This fails on dirty or anything with private pages
858                  */
859                 if (invalidate_inode_page(p))
860                         ret = MF_RECOVERED;
861                 else
862                         pr_info("%#lx: Failed to invalidate\n", pfn);
863         }
864
865         return ret;
866 }
867
868 struct page_state {
869         unsigned long mask;
870         unsigned long res;
871         enum mf_action_page_type type;
872
873         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
874         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
875 };
876
877 /*
878  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
879  * false.
880  *
881  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
882  */
883 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
884                                bool extra_pins)
885 {
886         int count = page_count(p) - 1;
887
888         if (extra_pins)
889                 count -= 1;
890
891         if (count > 0) {
892                 pr_err("%#lx: %s still referenced by %d users\n",
893                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
894                 return true;
895         }
896
897         return false;
898 }
899
900 /*
901  * Error hit kernel page.
902  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
903  * could be more sophisticated.
904  */
905 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
906 {
907         unlock_page(p);
908         return MF_IGNORED;
909 }
910
911 /*
912  * Page in unknown state. Do nothing.
913  */
914 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
915 {
916         pr_err("%#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
917         unlock_page(p);
918         return MF_FAILED;
919 }
920
921 /*
922  * Clean (or cleaned) page cache page.
923  */
924 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
925 {
926         int ret;
927         struct address_space *mapping;
928         bool extra_pins;
929
930         delete_from_lru_cache(p);
931
932         /*
933          * For anonymous pages we're done the only reference left
934          * should be the one m_f() holds.
935          */
936         if (PageAnon(p)) {
937                 ret = MF_RECOVERED;
938                 goto out;
939         }
940
941         /*
942          * Now truncate the page in the page cache. This is really
943          * more like a "temporary hole punch"
944          * Don't do this for block devices when someone else
945          * has a reference, because it could be file system metadata
946          * and that's not safe to truncate.
947          */
948         mapping = page_mapping(p);
949         if (!mapping) {
950                 /*
951                  * Page has been teared down in the meanwhile
952                  */
953                 ret = MF_FAILED;
954                 goto out;
955         }
956
957         /*
958          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
959          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
960          */
961         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
962
963         /*
964          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
965          *
966          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
967          */
968         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
969         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
970                 ret = MF_FAILED;
971
972 out:
973         unlock_page(p);
974
975         return ret;
976 }
977
978 /*
979  * Dirty pagecache page
980  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
981  * propagated.
982  */
983 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
984 {
985         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
986
987         SetPageError(p);
988         /* TBD: print more information about the file. */
989         if (mapping) {
990                 /*
991                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
992                  * who check the mapping.
993                  * This way the application knows that something went
994                  * wrong with its dirty file data.
995                  *
996                  * There's one open issue:
997                  *
998                  * The EIO will be only reported on the next IO
999                  * operation and then cleared through the IO map.
1000                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
1001                  * first through the AS_EIO flag in the address space
1002                  * and then through the PageError flag in the page.
1003                  * Since we drop pages on memory failure handling the
1004                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
1005                  *
1006                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
1007                  * the first operation that returns an error, while
1008                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
1009                  * when the page is reread or dropped.  If an
1010                  * application assumes it will always get error on
1011                  * fsync, but does other operations on the fd before
1012                  * and the page is dropped between then the error
1013                  * will not be properly reported.
1014                  *
1015                  * This can already happen even without hwpoisoned
1016                  * pages: first on metadata IO errors (which only
1017                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
1018                  * at the wrong time.
1019                  *
1020                  * So right now we assume that the application DTRT on
1021                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
1022                  * of the kernel.
1023                  */
1024                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1025         }
1026
1027         return me_pagecache_clean(ps, p);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Clean and dirty swap cache.
1032  *
1033  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
1034  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
1035  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
1036  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
1037  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
1038  * and then
1039  *      - clear dirty bit to prevent IO
1040  *      - remove from LRU
1041  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
1042  *        a later page fault, we know the application is accessing
1043  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
1044  *        interception code in do_swap_page to catch it).
1045  *
1046  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
1047  * bring in the known good data from disk.
1048  */
1049 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1050 {
1051         int ret;
1052         bool extra_pins = false;
1053
1054         ClearPageDirty(p);
1055         /* Trigger EIO in shmem: */
1056         ClearPageUptodate(p);
1057
1058         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1059         unlock_page(p);
1060
1061         if (ret == MF_DELAYED)
1062                 extra_pins = true;
1063
1064         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1065                 ret = MF_FAILED;
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1071 {
1072         struct folio *folio = page_folio(p);
1073         int ret;
1074
1075         delete_from_swap_cache(folio);
1076
1077         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1078         folio_unlock(folio);
1079
1080         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1081                 ret = MF_FAILED;
1082
1083         return ret;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Huge pages. Needs work.
1088  * Issues:
1089  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1090  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1091  */
1092 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1093 {
1094         int res;
1095         struct page *hpage = compound_head(p);
1096         struct address_space *mapping;
1097         bool extra_pins = false;
1098
1099         if (!PageHuge(hpage))
1100                 return MF_DELAYED;
1101
1102         mapping = page_mapping(hpage);
1103         if (mapping) {
1104                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1105                 /* The page is kept in page cache. */
1106                 extra_pins = true;
1107                 unlock_page(hpage);
1108         } else {
1109                 unlock_page(hpage);
1110                 /*
1111                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1112                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1113                  * subpages.
1114                  */
1115                 put_page(hpage);
1116                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1117                         page_ref_inc(p);
1118                         res = MF_RECOVERED;
1119                 } else {
1120                         res = MF_FAILED;
1121                 }
1122         }
1123
1124         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1125                 res = MF_FAILED;
1126
1127         return res;
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Various page states we can handle.
1132  *
1133  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1134  * The table matches them in order and calls the right handler.
1135  *
1136  * This is quite tricky because we can access page at any time
1137  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1138  *
1139  * This is not complete. More states could be added.
1140  * For any missing state don't attempt recovery.
1141  */
1142
1143 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1144 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1145 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1146 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1147 #define lru             (1UL << PG_lru)
1148 #define head            (1UL << PG_head)
1149 #define slab            (1UL << PG_slab)
1150 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1151
1152 static struct page_state error_states[] = {
1153         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1154         /*
1155          * free pages are specially detected outside this table:
1156          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1157          */
1158
1159         /*
1160          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1161          * currently unused objects without touching them. But just
1162          * treat it as standard kernel for now.
1163          */
1164         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1165
1166         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1167
1168         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1169         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1170
1171         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1172         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1173
1174         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1175         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1176
1177         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1178         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1179
1180         /*
1181          * Catchall entry: must be at end.
1182          */
1183         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1184 };
1185
1186 #undef dirty
1187 #undef sc
1188 #undef unevict
1189 #undef mlock
1190 #undef lru
1191 #undef head
1192 #undef slab
1193 #undef reserved
1194
1195 /*
1196  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1197  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1198  */
1199 static int action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1200                          enum mf_result result)
1201 {
1202         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1203
1204         num_poisoned_pages_inc(pfn);
1205         pr_err("%#lx: recovery action for %s: %s\n",
1206                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1207
1208         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1209 }
1210
1211 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1212                         unsigned long pfn)
1213 {
1214         int result;
1215
1216         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1217         result = ps->action(ps, p);
1218
1219         /* Could do more checks here if page looks ok */
1220         /*
1221          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1222          */
1223
1224         return action_result(pfn, ps->type, result);
1225 }
1226
1227 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1228 {
1229         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1230 }
1231
1232 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1233 {
1234         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1235 }
1236
1237 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1238 {
1239         if (PageHWPoison(page))
1240                 set_page_private(page, 0);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1245  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1246  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1247  * to be called only in the context where we never have such pages.
1248  */
1249 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1250 {
1251         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1252         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1253                 return true;
1254
1255         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1256 }
1257
1258 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1259 {
1260         struct page *head = compound_head(page);
1261         int ret = 0;
1262         bool hugetlb = false;
1263
1264         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb, false);
1265         if (hugetlb)
1266                 return ret;
1267
1268         /*
1269          * This check prevents from calling get_page_unless_zero() for any
1270          * unsupported type of page in order to reduce the risk of unexpected
1271          * races caused by taking a page refcount.
1272          */
1273         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1274                 return -EBUSY;
1275
1276         if (get_page_unless_zero(head)) {
1277                 if (head == compound_head(page))
1278                         return 1;
1279
1280                 pr_info("%#lx cannot catch tail\n", page_to_pfn(page));
1281                 put_page(head);
1282         }
1283
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1288 {
1289         int ret = 0, pass = 0;
1290         bool count_increased = false;
1291
1292         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1293                 count_increased = true;
1294
1295 try_again:
1296         if (!count_increased) {
1297                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1298                 if (!ret) {
1299                         if (page_count(p)) {
1300                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1301                                 if (pass++ < 3)
1302                                         goto try_again;
1303                                 ret = -EBUSY;
1304                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1305                                 /* We raced with put_page, retry. */
1306                                 if (pass++ < 3)
1307                                         goto try_again;
1308                                 ret = -EIO;
1309                         }
1310                         goto out;
1311                 } else if (ret == -EBUSY) {
1312                         /*
1313                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1314                          * page, retry.
1315                          */
1316                         if (pass++ < 3) {
1317                                 shake_page(p);
1318                                 goto try_again;
1319                         }
1320                         ret = -EIO;
1321                         goto out;
1322                 }
1323         }
1324
1325         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1326                 ret = 1;
1327         } else {
1328                 /*
1329                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1330                  * it into something we can handle.
1331                  */
1332                 if (pass++ < 3) {
1333                         put_page(p);
1334                         shake_page(p);
1335                         count_increased = false;
1336                         goto try_again;
1337                 }
1338                 put_page(p);
1339                 ret = -EIO;
1340         }
1341 out:
1342         if (ret == -EIO)
1343                 pr_err("%#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1344
1345         return ret;
1346 }
1347
1348 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1349 {
1350         struct page *head = compound_head(page);
1351         int ret = 0;
1352         bool hugetlb = false;
1353
1354         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb, true);
1355         if (hugetlb)
1356                 return ret;
1357
1358         /*
1359          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1360          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1361          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1362          */
1363         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1364                 return -EHWPOISON;
1365
1366         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1367 }
1368
1369 /**
1370  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1371  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1372  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1373  *
1374  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1375  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1376  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1377  * such as LRU page and hugetlb page).
1378  *
1379  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1380  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1381  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1382  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1383  * and has some retry logic in get_any_page().
1384  *
1385  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1386  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1387  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1388  *
1389  * Return: 0 on failure,
1390  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1391  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1392  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1393  *         operations like allocation and free,
1394  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1395  */
1396 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1397 {
1398         int ret;
1399
1400         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1401         if (flags & MF_UNPOISON)
1402                 ret = __get_unpoison_page(p);
1403         else
1404                 ret = get_any_page(p, flags);
1405         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1406
1407         return ret;
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1412  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1413  */
1414 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1415                                   int flags, struct page *hpage)
1416 {
1417         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1418         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1419         struct address_space *mapping;
1420         LIST_HEAD(tokill);
1421         bool unmap_success;
1422         int forcekill;
1423         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1424
1425         /*
1426          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1427          * other types of pages.
1428          */
1429         if (PageReserved(p) || PageSlab(p) || PageTable(p))
1430                 return true;
1431         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1432                 return true;
1433
1434         /*
1435          * This check implies we don't kill processes if their pages
1436          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1437          */
1438         if (!page_mapped(hpage))
1439                 return true;
1440
1441         if (PageKsm(p)) {
1442                 pr_err("%#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1443                 return false;
1444         }
1445
1446         if (PageSwapCache(p)) {
1447                 pr_err("%#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
1448                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1453          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1454          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1455          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1456          */
1457         mapping = page_mapping(hpage);
1458         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1459             mapping_can_writeback(mapping)) {
1460                 if (page_mkclean(hpage)) {
1461                         SetPageDirty(hpage);
1462                 } else {
1463                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1464                         pr_info("%#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1465                                 pfn);
1466                 }
1467         }
1468
1469         /*
1470          * First collect all the processes that have the page
1471          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1472          * because ttu takes the rmap data structures down.
1473          */
1474         collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1475
1476         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1477                 /*
1478                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1479                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1480                  * this, take semaphore in write mode here and set
1481                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1482                  * at this higher level.
1483                  */
1484                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1485                 if (mapping) {
1486                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1487                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1488                 } else
1489                         pr_info("%#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1490         } else {
1491                 try_to_unmap(folio, ttu);
1492         }
1493
1494         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1495         if (!unmap_success)
1496                 pr_err("%#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1497                        pfn, page_mapcount(hpage));
1498
1499         /*
1500          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1501          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1502          */
1503         if (mlocked)
1504                 shake_page(hpage);
1505
1506         /*
1507          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1508          * struct page and all unmaps done we can decide if
1509          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1510          * was dirty or the process is not restartable,
1511          * otherwise the tokill list is merely
1512          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1513          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1514          * any accesses to the poisoned memory.
1515          */
1516         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL) ||
1517                     !unmap_success;
1518         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1519
1520         return unmap_success;
1521 }
1522
1523 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1524                                 unsigned long page_flags)
1525 {
1526         struct page_state *ps;
1527
1528         /*
1529          * The first check uses the current page flags which may not have any
1530          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1531          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1532          */
1533         for (ps = error_states;; ps++)
1534                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1535                         break;
1536
1537         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1538
1539         if (!ps->mask)
1540                 for (ps = error_states;; ps++)
1541                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1542                                 break;
1543         return page_action(ps, p, pfn);
1544 }
1545
1546 static int try_to_split_thp_page(struct page *page)
1547 {
1548         int ret;
1549
1550         lock_page(page);
1551         ret = split_huge_page(page);
1552         unlock_page(page);
1553
1554         if (unlikely(ret))
1555                 put_page(page);
1556
1557         return ret;
1558 }
1559
1560 static void unmap_and_kill(struct list_head *to_kill, unsigned long pfn,
1561                 struct address_space *mapping, pgoff_t index, int flags)
1562 {
1563         struct to_kill *tk;
1564         unsigned long size = 0;
1565
1566         list_for_each_entry(tk, to_kill, nd)
1567                 if (tk->size_shift)
1568                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1569
1570         if (size) {
1571                 /*
1572                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up device-dax
1573                  * mappings which are constant size. The actual size of the
1574                  * mapping being torn down is communicated in siginfo, see
1575                  * kill_proc()
1576                  */
1577                 loff_t start = (index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1578
1579                 unmap_mapping_range(mapping, start, size, 0);
1580         }
1581
1582         kill_procs(to_kill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1583 }
1584
1585 static int mf_generic_kill_procs(unsigned long long pfn, int flags,
1586                 struct dev_pagemap *pgmap)
1587 {
1588         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1589         LIST_HEAD(to_kill);
1590         dax_entry_t cookie;
1591         int rc = 0;
1592
1593         /*
1594          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1595          * may be compound pages.
1596          */
1597         page = compound_head(page);
1598
1599         /*
1600          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1601          * the address_space, typically this would be handled by
1602          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1603          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1604          * poison signaling is complete.
1605          */
1606         cookie = dax_lock_page(page);
1607         if (!cookie)
1608                 return -EBUSY;
1609
1610         if (hwpoison_filter(page)) {
1611                 rc = -EOPNOTSUPP;
1612                 goto unlock;
1613         }
1614
1615         switch (pgmap->type) {
1616         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
1617         case MEMORY_DEVICE_COHERENT:
1618                 /*
1619                  * TODO: Handle device pages which may need coordination
1620                  * with device-side memory.
1621                  */
1622                 rc = -ENXIO;
1623                 goto unlock;
1624         default:
1625                 break;
1626         }
1627
1628         /*
1629          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1630          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1631          */
1632         SetPageHWPoison(page);
1633
1634         /*
1635          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1636          * different physical page at a given virtual address, so all
1637          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1638          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1639          */
1640         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1641         collect_procs(page, &to_kill, true);
1642
1643         unmap_and_kill(&to_kill, pfn, page->mapping, page->index, flags);
1644 unlock:
1645         dax_unlock_page(page, cookie);
1646         return rc;
1647 }
1648
1649 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1650 /**
1651  * mf_dax_kill_procs - Collect and kill processes who are using this file range
1652  * @mapping:    address_space of the file in use
1653  * @index:      start pgoff of the range within the file
1654  * @count:      length of the range, in unit of PAGE_SIZE
1655  * @mf_flags:   memory failure flags
1656  */
1657 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1658                 unsigned long count, int mf_flags)
1659 {
1660         LIST_HEAD(to_kill);
1661         dax_entry_t cookie;
1662         struct page *page;
1663         size_t end = index + count;
1664
1665         mf_flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1666
1667         for (; index < end; index++) {
1668                 page = NULL;
1669                 cookie = dax_lock_mapping_entry(mapping, index, &page);
1670                 if (!cookie)
1671                         return -EBUSY;
1672                 if (!page)
1673                         goto unlock;
1674
1675                 SetPageHWPoison(page);
1676
1677                 collect_procs_fsdax(page, mapping, index, &to_kill);
1678                 unmap_and_kill(&to_kill, page_to_pfn(page), mapping,
1679                                 index, mf_flags);
1680 unlock:
1681                 dax_unlock_mapping_entry(mapping, index, cookie);
1682         }
1683         return 0;
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(mf_dax_kill_procs);
1686 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
1687
1688 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1689 /*
1690  * Struct raw_hwp_page represents information about "raw error page",
1691  * constructing singly linked list from ->_hugetlb_hwpoison field of folio.
1692  */
1693 struct raw_hwp_page {
1694         struct llist_node node;
1695         struct page *page;
1696 };
1697
1698 static inline struct llist_head *raw_hwp_list_head(struct page *hpage)
1699 {
1700         return (struct llist_head *)&page_folio(hpage)->_hugetlb_hwpoison;
1701 }
1702
1703 static unsigned long __free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1704 {
1705         struct llist_head *head;
1706         struct llist_node *t, *tnode;
1707         unsigned long count = 0;
1708
1709         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1710         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1711                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1712
1713                 if (move_flag)
1714                         SetPageHWPoison(p->page);
1715                 else
1716                         num_poisoned_pages_sub(page_to_pfn(p->page), 1);
1717                 kfree(p);
1718                 count++;
1719         }
1720         llist_del_all(head);
1721         return count;
1722 }
1723
1724 static int hugetlb_set_page_hwpoison(struct page *hpage, struct page *page)
1725 {
1726         struct llist_head *head;
1727         struct raw_hwp_page *raw_hwp;
1728         struct llist_node *t, *tnode;
1729         int ret = TestSetPageHWPoison(hpage) ? -EHWPOISON : 0;
1730
1731         /*
1732          * Once the hwpoison hugepage has lost reliable raw error info,
1733          * there is little meaning to keep additional error info precisely,
1734          * so skip to add additional raw error info.
1735          */
1736         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1737                 return -EHWPOISON;
1738         head = raw_hwp_list_head(hpage);
1739         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1740                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1741
1742                 if (p->page == page)
1743                         return -EHWPOISON;
1744         }
1745
1746         raw_hwp = kmalloc(sizeof(struct raw_hwp_page), GFP_ATOMIC);
1747         if (raw_hwp) {
1748                 raw_hwp->page = page;
1749                 llist_add(&raw_hwp->node, head);
1750                 /* the first error event will be counted in action_result(). */
1751                 if (ret)
1752                         num_poisoned_pages_inc(page_to_pfn(page));
1753         } else {
1754                 /*
1755                  * Failed to save raw error info.  We no longer trace all
1756                  * hwpoisoned subpages, and we need refuse to free/dissolve
1757                  * this hwpoisoned hugepage.
1758                  */
1759                 SetHPageRawHwpUnreliable(hpage);
1760                 /*
1761                  * Once HPageRawHwpUnreliable is set, raw_hwp_page is not
1762                  * used any more, so free it.
1763                  */
1764                 __free_raw_hwp_pages(hpage, false);
1765         }
1766         return ret;
1767 }
1768
1769 static unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool move_flag)
1770 {
1771         /*
1772          * HPageVmemmapOptimized hugepages can't be freed because struct
1773          * pages for tail pages are required but they don't exist.
1774          */
1775         if (move_flag && HPageVmemmapOptimized(hpage))
1776                 return 0;
1777
1778         /*
1779          * HPageRawHwpUnreliable hugepages shouldn't be unpoisoned by
1780          * definition.
1781          */
1782         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1783                 return 0;
1784
1785         return __free_raw_hwp_pages(hpage, move_flag);
1786 }
1787
1788 void hugetlb_clear_page_hwpoison(struct page *hpage)
1789 {
1790         if (HPageRawHwpUnreliable(hpage))
1791                 return;
1792         ClearPageHWPoison(hpage);
1793         free_raw_hwp_pages(hpage, true);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1798  *
1799  * Return values:
1800  *   0             - free hugepage
1801  *   1             - in-use hugepage
1802  *   2             - not a hugepage
1803  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1804  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1805  */
1806 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
1807                                  bool *migratable_cleared)
1808 {
1809         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1810         struct page *head = compound_head(page);
1811         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1812         bool count_increased = false;
1813
1814         if (!PageHeadHuge(head))
1815                 goto out;
1816
1817         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1818                 ret = 1;
1819                 count_increased = true;
1820         } else if (HPageFreed(head)) {
1821                 ret = 0;
1822         } else if (HPageMigratable(head)) {
1823                 ret = get_page_unless_zero(head);
1824                 if (ret)
1825                         count_increased = true;
1826         } else {
1827                 ret = -EBUSY;
1828                 if (!(flags & MF_NO_RETRY))
1829                         goto out;
1830         }
1831
1832         if (hugetlb_set_page_hwpoison(head, page)) {
1833                 ret = -EHWPOISON;
1834                 goto out;
1835         }
1836
1837         /*
1838          * Clearing HPageMigratable for hwpoisoned hugepages to prevent them
1839          * from being migrated by memory hotremove.
1840          */
1841         if (count_increased && HPageMigratable(head)) {
1842                 ClearHPageMigratable(head);
1843                 *migratable_cleared = true;
1844         }
1845
1846         return ret;
1847 out:
1848         if (count_increased)
1849                 put_page(head);
1850         return ret;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1855  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1856  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1857  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1858  */
1859 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1860 {
1861         int res;
1862         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1863         struct page *head;
1864         unsigned long page_flags;
1865         bool migratable_cleared = false;
1866
1867         *hugetlb = 1;
1868 retry:
1869         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags, &migratable_cleared);
1870         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1871                 *hugetlb = 0;
1872                 return 0;
1873         } else if (res == -EHWPOISON) {
1874                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1875                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1876                         head = compound_head(p);
1877                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1878                 }
1879                 return res;
1880         } else if (res == -EBUSY) {
1881                 if (!(flags & MF_NO_RETRY)) {
1882                         flags |= MF_NO_RETRY;
1883                         goto retry;
1884                 }
1885                 return action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1886         }
1887
1888         head = compound_head(p);
1889         lock_page(head);
1890
1891         if (hwpoison_filter(p)) {
1892                 hugetlb_clear_page_hwpoison(head);
1893                 if (migratable_cleared)
1894                         SetHPageMigratable(head);
1895                 unlock_page(head);
1896                 if (res == 1)
1897                         put_page(head);
1898                 return -EOPNOTSUPP;
1899         }
1900
1901         /*
1902          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1903          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1904          */
1905         if (res == 0) {
1906                 unlock_page(head);
1907                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1908                         page_ref_inc(p);
1909                         res = MF_RECOVERED;
1910                 } else {
1911                         res = MF_FAILED;
1912                 }
1913                 return action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1914         }
1915
1916         page_flags = head->flags;
1917
1918         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1919                 unlock_page(head);
1920                 return action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1921         }
1922
1923         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1924 }
1925
1926 #else
1927 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1928 {
1929         return 0;
1930 }
1931
1932 static inline unsigned long free_raw_hwp_pages(struct page *hpage, bool flag)
1933 {
1934         return 0;
1935 }
1936 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1937
1938 /* Drop the extra refcount in case we come from madvise() */
1939 static void put_ref_page(unsigned long pfn, int flags)
1940 {
1941         struct page *page;
1942
1943         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED))
1944                 return;
1945
1946         page = pfn_to_page(pfn);
1947         if (page)
1948                 put_page(page);
1949 }
1950
1951 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1952                 struct dev_pagemap *pgmap)
1953 {
1954         int rc = -ENXIO;
1955
1956         put_ref_page(pfn, flags);
1957
1958         /* device metadata space is not recoverable */
1959         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn))
1960                 goto out;
1961
1962         /*
1963          * Call driver's implementation to handle the memory failure, otherwise
1964          * fall back to generic handler.
1965          */
1966         if (pgmap_has_memory_failure(pgmap)) {
1967                 rc = pgmap->ops->memory_failure(pgmap, pfn, 1, flags);
1968                 /*
1969                  * Fall back to generic handler too if operation is not
1970                  * supported inside the driver/device/filesystem.
1971                  */
1972                 if (rc != -EOPNOTSUPP)
1973                         goto out;
1974         }
1975
1976         rc = mf_generic_kill_procs(pfn, flags, pgmap);
1977 out:
1978         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1979         put_dev_pagemap(pgmap);
1980         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1981         return rc;
1982 }
1983
1984 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1985
1986 /**
1987  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1988  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1989  * @flags: fine tune action taken
1990  *
1991  * This function is called by the low level machine check code
1992  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1993  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1994  * dropping pages, killing processes etc.
1995  *
1996  * The function is primarily of use for corruptions that
1997  * happen outside the current execution context (e.g. when
1998  * detected by a background scrubber)
1999  *
2000  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
2001  * enabled and no spinlocks hold.
2002  *
2003  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
2004  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
2005  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
2006  */
2007 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
2008 {
2009         struct page *p;
2010         struct page *hpage;
2011         struct dev_pagemap *pgmap;
2012         int res = 0;
2013         unsigned long page_flags;
2014         bool retry = true;
2015         int hugetlb = 0;
2016
2017         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
2018                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
2019
2020         mutex_lock(&mf_mutex);
2021
2022         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
2023                 hw_memory_failure = true;
2024
2025         p = pfn_to_online_page(pfn);
2026         if (!p) {
2027                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
2028                 if (res == 0)
2029                         goto unlock_mutex;
2030
2031                 if (pfn_valid(pfn)) {
2032                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
2033                         if (pgmap) {
2034                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
2035                                                                  pgmap);
2036                                 goto unlock_mutex;
2037                         }
2038                 }
2039                 pr_err("%#lx: memory outside kernel control\n", pfn);
2040                 res = -ENXIO;
2041                 goto unlock_mutex;
2042         }
2043
2044 try_again:
2045         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
2046         if (hugetlb)
2047                 goto unlock_mutex;
2048
2049         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
2050                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
2051                 res = -EHWPOISON;
2052                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
2053                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
2054                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2055                         put_page(p);
2056                 goto unlock_mutex;
2057         }
2058
2059         hpage = compound_head(p);
2060
2061         /*
2062          * We need/can do nothing about count=0 pages.
2063          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
2064          *    check_new_page() will be the gate keeper.
2065          * 2) it's part of a non-compound high order page.
2066          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
2067          *    R/W the page; let's pray that the page has been
2068          *    used and will be freed some time later.
2069          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
2070          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
2071          */
2072         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
2073                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
2074                 if (!res) {
2075                         if (is_free_buddy_page(p)) {
2076                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
2077                                         page_ref_inc(p);
2078                                         res = MF_RECOVERED;
2079                                 } else {
2080                                         /* We lost the race, try again */
2081                                         if (retry) {
2082                                                 ClearPageHWPoison(p);
2083                                                 retry = false;
2084                                                 goto try_again;
2085                                         }
2086                                         res = MF_FAILED;
2087                                 }
2088                                 res = action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
2089                         } else {
2090                                 res = action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
2091                         }
2092                         goto unlock_mutex;
2093                 } else if (res < 0) {
2094                         res = action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
2095                         goto unlock_mutex;
2096                 }
2097         }
2098
2099         if (PageTransHuge(hpage)) {
2100                 /*
2101                  * The flag must be set after the refcount is bumped
2102                  * otherwise it may race with THP split.
2103                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
2104                  * it is called by soft offline too and it is just called
2105                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
2106                  * place.
2107                  *
2108                  * Don't need care about the above error handling paths for
2109                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
2110                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
2111                  * page is a valid handlable page.
2112                  */
2113                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
2114                 if (try_to_split_thp_page(p) < 0) {
2115                         res = action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
2116                         goto unlock_mutex;
2117                 }
2118                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
2119         }
2120
2121         /*
2122          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
2123          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
2124          * - to avoid races with __SetPageLocked()
2125          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
2126          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
2127          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
2128          */
2129         shake_page(p);
2130
2131         lock_page(p);
2132
2133         /*
2134          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
2135          * However, the page could have changed compound pages due to
2136          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
2137          * handle the page next round.
2138          */
2139         if (PageCompound(p)) {
2140                 if (retry) {
2141                         ClearPageHWPoison(p);
2142                         unlock_page(p);
2143                         put_page(p);
2144                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2145                         retry = false;
2146                         goto try_again;
2147                 }
2148                 res = action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
2149                 goto unlock_page;
2150         }
2151
2152         /*
2153          * We use page flags to determine what action should be taken, but
2154          * the flags can be modified by the error containment action.  One
2155          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
2156          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
2157          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
2158          */
2159         page_flags = p->flags;
2160
2161         if (hwpoison_filter(p)) {
2162                 ClearPageHWPoison(p);
2163                 unlock_page(p);
2164                 put_page(p);
2165                 res = -EOPNOTSUPP;
2166                 goto unlock_mutex;
2167         }
2168
2169         /*
2170          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
2171          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
2172          * may trigger vfs BUG while evict inode.
2173          */
2174         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
2175                 goto identify_page_state;
2176
2177         /*
2178          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
2179          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
2180          */
2181         wait_on_page_writeback(p);
2182
2183         /*
2184          * Now take care of user space mappings.
2185          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
2186          */
2187         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
2188                 res = action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2189                 goto unlock_page;
2190         }
2191
2192         /*
2193          * Torn down by someone else?
2194          */
2195         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
2196                 res = action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
2197                 goto unlock_page;
2198         }
2199
2200 identify_page_state:
2201         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2202         mutex_unlock(&mf_mutex);
2203         return res;
2204 unlock_page:
2205         unlock_page(p);
2206 unlock_mutex:
2207         mutex_unlock(&mf_mutex);
2208         return res;
2209 }
2210 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
2211
2212 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
2213 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
2214
2215 struct memory_failure_entry {
2216         unsigned long pfn;
2217         int flags;
2218 };
2219
2220 struct memory_failure_cpu {
2221         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
2222                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
2223         spinlock_t lock;
2224         struct work_struct work;
2225 };
2226
2227 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
2228
2229 /**
2230  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2231  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2232  * @flags: Flags for memory failure handling
2233  *
2234  * This function is called by the low level hardware error handler
2235  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2236  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2237  * processes etc.
2238  *
2239  * The function is primarily of use for corruptions that
2240  * happen outside the current execution context (e.g. when
2241  * detected by a background scrubber)
2242  *
2243  * Can run in IRQ context.
2244  */
2245 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2246 {
2247         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2248         unsigned long proc_flags;
2249         struct memory_failure_entry entry = {
2250                 .pfn =          pfn,
2251                 .flags =        flags,
2252         };
2253
2254         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2255         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2256         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2257                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2258         else
2259                 pr_err("buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2260                        pfn);
2261         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2262         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2265
2266 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2267 {
2268         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2269         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2270         unsigned long proc_flags;
2271         int gotten;
2272
2273         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2274         for (;;) {
2275                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2276                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2277                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2278                 if (!gotten)
2279                         break;
2280                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2281                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2282                 else
2283                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2284         }
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2289  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2290  */
2291 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2292 {
2293         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2294
2295         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2296         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2297         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2298 }
2299
2300 static int __init memory_failure_init(void)
2301 {
2302         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2303         int cpu;
2304
2305         for_each_possible_cpu(cpu) {
2306                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2307                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2308                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2309                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2310         }
2311
2312         return 0;
2313 }
2314 core_initcall(memory_failure_init);
2315
2316 #undef pr_fmt
2317 #define pr_fmt(fmt)     "" fmt
2318 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2319 ({                                                      \
2320         if (__ratelimit(rs))                            \
2321                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2322 })
2323
2324 /**
2325  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2326  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2327  *
2328  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2329  * memory_failure() earlier.
2330  *
2331  * This is only done on the software-level, so it only works
2332  * for linux injected failures, not real hardware failures
2333  *
2334  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2335  */
2336 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2337 {
2338         struct page *page;
2339         struct page *p;
2340         int ret = -EBUSY;
2341         unsigned long count = 1;
2342         bool huge = false;
2343         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2344                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2345
2346         if (!pfn_valid(pfn))
2347                 return -ENXIO;
2348
2349         p = pfn_to_page(pfn);
2350         page = compound_head(p);
2351
2352         mutex_lock(&mf_mutex);
2353
2354         if (hw_memory_failure) {
2355                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2356                                  pfn, &unpoison_rs);
2357                 ret = -EOPNOTSUPP;
2358                 goto unlock_mutex;
2359         }
2360
2361         if (!PageHWPoison(p)) {
2362                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2363                                  pfn, &unpoison_rs);
2364                 goto unlock_mutex;
2365         }
2366
2367         if (page_count(page) > 1) {
2368                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2369                                  pfn, &unpoison_rs);
2370                 goto unlock_mutex;
2371         }
2372
2373         if (page_mapped(page)) {
2374                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2375                                  pfn, &unpoison_rs);
2376                 goto unlock_mutex;
2377         }
2378
2379         if (page_mapping(page)) {
2380                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2381                                  pfn, &unpoison_rs);
2382                 goto unlock_mutex;
2383         }
2384
2385         if (PageSlab(page) || PageTable(page) || PageReserved(page))
2386                 goto unlock_mutex;
2387
2388         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2389         if (!ret) {
2390                 if (PageHuge(p)) {
2391                         huge = true;
2392                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2393                         if (count == 0) {
2394                                 ret = -EBUSY;
2395                                 goto unlock_mutex;
2396                         }
2397                 }
2398                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2399         } else if (ret < 0) {
2400                 if (ret == -EHWPOISON) {
2401                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2402                 } else
2403                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2404                                          pfn, &unpoison_rs);
2405         } else {
2406                 if (PageHuge(p)) {
2407                         huge = true;
2408                         count = free_raw_hwp_pages(page, false);
2409                         if (count == 0) {
2410                                 ret = -EBUSY;
2411                                 put_page(page);
2412                                 goto unlock_mutex;
2413                         }
2414                 }
2415
2416                 put_page(page);
2417                 if (TestClearPageHWPoison(p)) {
2418                         put_page(page);
2419                         ret = 0;
2420                 }
2421         }
2422
2423 unlock_mutex:
2424         mutex_unlock(&mf_mutex);
2425         if (!ret) {
2426                 if (!huge)
2427                         num_poisoned_pages_sub(pfn, 1);
2428                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2429                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2430         }
2431         return ret;
2432 }
2433 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2434
2435 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2436 {
2437         bool isolated = false;
2438
2439         if (PageHuge(page)) {
2440                 isolated = !isolate_hugetlb(page, pagelist);
2441         } else {
2442                 bool lru = !__PageMovable(page);
2443
2444                 if (lru)
2445                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2446                 else
2447                         isolated = !isolate_movable_page(page,
2448                                                          ISOLATE_UNEVICTABLE);
2449
2450                 if (isolated) {
2451                         list_add(&page->lru, pagelist);
2452                         if (lru)
2453                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2454                                                     page_is_file_lru(page));
2455                 }
2456         }
2457
2458         /*
2459          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2460          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2461          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2462          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2463          * get_any_pages() as well.
2464          */
2465         put_page(page);
2466         return isolated;
2467 }
2468
2469 /*
2470  * soft_offline_in_use_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2471  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2472  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2473  */
2474 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2475 {
2476         long ret = 0;
2477         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2478         struct page *hpage = compound_head(page);
2479         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2480         bool huge = PageHuge(page);
2481         LIST_HEAD(pagelist);
2482         struct migration_target_control mtc = {
2483                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2484                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2485         };
2486
2487         if (!huge && PageTransHuge(hpage)) {
2488                 if (try_to_split_thp_page(page)) {
2489                         pr_info("soft offline: %#lx: thp split failed\n", pfn);
2490                         return -EBUSY;
2491                 }
2492                 hpage = page;
2493         }
2494
2495         lock_page(page);
2496         if (!PageHuge(page))
2497                 wait_on_page_writeback(page);
2498         if (PageHWPoison(page)) {
2499                 unlock_page(page);
2500                 put_page(page);
2501                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2502                 return 0;
2503         }
2504
2505         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2506                 /*
2507                  * Try to invalidate first. This should work for
2508                  * non dirty unmapped page cache pages.
2509                  */
2510                 ret = invalidate_inode_page(page);
2511         unlock_page(page);
2512
2513         if (ret) {
2514                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2515                 page_handle_poison(page, false, true);
2516                 return 0;
2517         }
2518
2519         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2520                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2521                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2522                 if (!ret) {
2523                         bool release = !huge;
2524
2525                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2526                                 ret = -EBUSY;
2527                 } else {
2528                         if (!list_empty(&pagelist))
2529                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2530
2531                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2532                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2533                         if (ret > 0)
2534                                 ret = -EBUSY;
2535                 }
2536         } else {
2537                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2538                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2539                 ret = -EBUSY;
2540         }
2541         return ret;
2542 }
2543
2544 /**
2545  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2546  * @pfn: pfn to soft-offline
2547  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2548  *
2549  * Returns 0 on success
2550  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2551  *         < 0 otherwise negated errno.
2552  *
2553  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2554  * without killing anything. This is for the case when
2555  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2556  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2557  * out.
2558  *
2559  * The actual policy on when to do that is maintained by
2560  * user space.
2561  *
2562  * This should never impact any application or cause data loss,
2563  * however it might take some time.
2564  *
2565  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2566  * ``good enough'' for the majority of memory.
2567  */
2568 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2569 {
2570         int ret;
2571         bool try_again = true;
2572         struct page *page;
2573
2574         if (!pfn_valid(pfn)) {
2575                 WARN_ON_ONCE(flags & MF_COUNT_INCREASED);
2576                 return -ENXIO;
2577         }
2578
2579         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2580         page = pfn_to_online_page(pfn);
2581         if (!page) {
2582                 put_ref_page(pfn, flags);
2583                 return -EIO;
2584         }
2585
2586         mutex_lock(&mf_mutex);
2587
2588         if (PageHWPoison(page)) {
2589                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2590                 put_ref_page(pfn, flags);
2591                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2592                 return 0;
2593         }
2594
2595 retry:
2596         get_online_mems();
2597         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2598         put_online_mems();
2599
2600         if (hwpoison_filter(page)) {
2601                 if (ret > 0)
2602                         put_page(page);
2603
2604                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2605                 return -EOPNOTSUPP;
2606         }
2607
2608         if (ret > 0) {
2609                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2610         } else if (ret == 0) {
2611                 if (!page_handle_poison(page, true, false) && try_again) {
2612                         try_again = false;
2613                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2614                         goto retry;
2615                 }
2616         }
2617
2618         mutex_unlock(&mf_mutex);
2619
2620         return ret;
2621 }