slub: indicate slab_fix() uses printf formats
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/ksm.h>
43 #include <linux/rmap.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/swap.h>
47 #include <linux/backing-dev.h>
48 #include <linux/migrate.h>
49 #include <linux/suspend.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/hugetlb.h>
53 #include <linux/memory_hotplug.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/memremap.h>
56 #include <linux/kfifo.h>
57 #include <linux/ratelimit.h>
58 #include <linux/page-isolation.h>
59 #include "internal.h"
60 #include "ras/ras_event.h"
61
62 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
63
64 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
65
66 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
67
68 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
69 {
70         if (hugepage_or_freepage) {
71                 /*
72                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
73                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
74                  */
75                 if (dissolve_free_huge_page(page) || !take_page_off_buddy(page))
76                         /*
77                          * We could fail to take off the target page from buddy
78                          * for example due to racy page allocation, but that's
79                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
80                          * and if someone really want to use it, they should
81                          * take it.
82                          */
83                         return false;
84         }
85
86         SetPageHWPoison(page);
87         if (release)
88                 put_page(page);
89         page_ref_inc(page);
90         num_poisoned_pages_inc();
91
92         return true;
93 }
94
95 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
96
97 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
98 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
99 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
100 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
101 u64 hwpoison_filter_flags_value;
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
103 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
107
108 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
109 {
110         struct address_space *mapping;
111         dev_t dev;
112
113         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
114             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
115                 return 0;
116
117         /*
118          * page_mapping() does not accept slab pages.
119          */
120         if (PageSlab(p))
121                 return -EINVAL;
122
123         mapping = page_mapping(p);
124         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
125                 return -EINVAL;
126
127         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
128         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
129             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
130                 return -EINVAL;
131         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
132             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
133                 return -EINVAL;
134
135         return 0;
136 }
137
138 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
139 {
140         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
141                 return 0;
142
143         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
144                                     hwpoison_filter_flags_value)
145                 return 0;
146         else
147                 return -EINVAL;
148 }
149
150 /*
151  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
152  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
153  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
154  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
155  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
156  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
157  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
158  * a freed page.
159  */
160 #ifdef CONFIG_MEMCG
161 u64 hwpoison_filter_memcg;
162 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
163 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
164 {
165         if (!hwpoison_filter_memcg)
166                 return 0;
167
168         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
169                 return -EINVAL;
170
171         return 0;
172 }
173 #else
174 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
175 #endif
176
177 int hwpoison_filter(struct page *p)
178 {
179         if (!hwpoison_filter_enable)
180                 return 0;
181
182         if (hwpoison_filter_dev(p))
183                 return -EINVAL;
184
185         if (hwpoison_filter_flags(p))
186                 return -EINVAL;
187
188         if (hwpoison_filter_task(p))
189                 return -EINVAL;
190
191         return 0;
192 }
193 #else
194 int hwpoison_filter(struct page *p)
195 {
196         return 0;
197 }
198 #endif
199
200 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
201
202 /*
203  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
204  * the page.
205  *
206  * General strategy:
207  * Find all processes having the page mapped and kill them.
208  * But we keep a page reference around so that the page is not
209  * actually freed yet.
210  * Then stash the page away
211  *
212  * There's no convenient way to get back to mapped processes
213  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
214  * running processes.
215  *
216  * Remember that machine checks are not common (or rather
217  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
218  * be a performance issue.
219  *
220  * Also there are some races possible while we get from the
221  * error detection to actually handle it.
222  */
223
224 struct to_kill {
225         struct list_head nd;
226         struct task_struct *tsk;
227         unsigned long addr;
228         short size_shift;
229 };
230
231 /*
232  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
233  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
234  * ``action required'' if error happened in current execution context
235  */
236 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
237 {
238         struct task_struct *t = tk->tsk;
239         short addr_lsb = tk->size_shift;
240         int ret = 0;
241
242         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
243                         pfn, t->comm, t->pid);
244
245         if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
246                 if (t == current)
247                         ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
248                                          (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
249                 else
250                         /* Signal other processes sharing the page if they have PF_MCE_EARLY set. */
251                         ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
252                                 addr_lsb, t);
253         } else {
254                 /*
255                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
256                  * can be temporarily blocked.
257                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
258                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
259                  */
260                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
261                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
262         }
263         if (ret < 0)
264                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
265                         t->comm, t->pid, ret);
266         return ret;
267 }
268
269 /*
270  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
271  * lru_add_drain_all, or a free page by reclaiming slabs when possible.
272  */
273 void shake_page(struct page *p, int access)
274 {
275         if (PageHuge(p))
276                 return;
277
278         if (!PageSlab(p)) {
279                 lru_add_drain_all();
280                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
281                         return;
282         }
283
284         /*
285          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
286          * other caches) if access is not potentially fatal.
287          */
288         if (access)
289                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
290 }
291 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
292
293 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
294                 struct vm_area_struct *vma)
295 {
296         unsigned long address = vma_address(page, vma);
297         pgd_t *pgd;
298         p4d_t *p4d;
299         pud_t *pud;
300         pmd_t *pmd;
301         pte_t *pte;
302
303         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
304         if (!pgd_present(*pgd))
305                 return 0;
306         p4d = p4d_offset(pgd, address);
307         if (!p4d_present(*p4d))
308                 return 0;
309         pud = pud_offset(p4d, address);
310         if (!pud_present(*pud))
311                 return 0;
312         if (pud_devmap(*pud))
313                 return PUD_SHIFT;
314         pmd = pmd_offset(pud, address);
315         if (!pmd_present(*pmd))
316                 return 0;
317         if (pmd_devmap(*pmd))
318                 return PMD_SHIFT;
319         pte = pte_offset_map(pmd, address);
320         if (!pte_present(*pte))
321                 return 0;
322         if (pte_devmap(*pte))
323                 return PAGE_SHIFT;
324         return 0;
325 }
326
327 /*
328  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
329  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
330  */
331
332 /*
333  * Schedule a process for later kill.
334  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
335  */
336 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
337                        struct vm_area_struct *vma,
338                        struct list_head *to_kill)
339 {
340         struct to_kill *tk;
341
342         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
343         if (!tk) {
344                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
345                 return;
346         }
347
348         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
349         if (is_zone_device_page(p))
350                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
351         else
352                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
353
354         /*
355          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
356          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
357          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
358          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
359          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
360          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
361          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
362          * has a mapping for the page.
363          */
364         if (tk->addr == -EFAULT) {
365                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
366                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
367         } else if (tk->size_shift == 0) {
368                 kfree(tk);
369                 return;
370         }
371
372         get_task_struct(tsk);
373         tk->tsk = tsk;
374         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
375 }
376
377 /*
378  * Kill the processes that have been collected earlier.
379  *
380  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
381  * (this is used for clean pages which do not need killing)
382  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
383  * wrong earlier.
384  */
385 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
386                 unsigned long pfn, int flags)
387 {
388         struct to_kill *tk, *next;
389
390         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
391                 if (forcekill) {
392                         /*
393                          * In case something went wrong with munmapping
394                          * make sure the process doesn't catch the
395                          * signal and then access the memory. Just kill it.
396                          */
397                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
398                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
399                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
400                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
401                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
402                         }
403
404                         /*
405                          * In theory the process could have mapped
406                          * something else on the address in-between. We could
407                          * check for that, but we need to tell the
408                          * process anyways.
409                          */
410                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
411                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
412                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
413                 }
414                 put_task_struct(tk->tsk);
415                 kfree(tk);
416         }
417 }
418
419 /*
420  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
421  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
422  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
423  *
424  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
425  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
426  */
427 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
428 {
429         struct task_struct *t;
430
431         for_each_thread(tsk, t) {
432                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
433                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
434                                 return t;
435                 } else {
436                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
437                                 return t;
438                 }
439         }
440         return NULL;
441 }
442
443 /*
444  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
445  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
446  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
447  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
448  *
449  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
450  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
451  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
452  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
453  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
454  */
455 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
456                                            int force_early)
457 {
458         if (!tsk->mm)
459                 return NULL;
460         /*
461          * Comparing ->mm here because current task might represent
462          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
463          */
464         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
465                 return current;
466
467         return find_early_kill_thread(tsk);
468 }
469
470 /*
471  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
472  */
473 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
474                                 int force_early)
475 {
476         struct vm_area_struct *vma;
477         struct task_struct *tsk;
478         struct anon_vma *av;
479         pgoff_t pgoff;
480
481         av = page_lock_anon_vma_read(page);
482         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
483                 return;
484
485         pgoff = page_to_pgoff(page);
486         read_lock(&tasklist_lock);
487         for_each_process (tsk) {
488                 struct anon_vma_chain *vmac;
489                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
490
491                 if (!t)
492                         continue;
493                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
494                                                pgoff, pgoff) {
495                         vma = vmac->vma;
496                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
497                                 continue;
498                         if (vma->vm_mm == t->mm)
499                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
500                 }
501         }
502         read_unlock(&tasklist_lock);
503         page_unlock_anon_vma_read(av);
504 }
505
506 /*
507  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
508  */
509 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
510                                 int force_early)
511 {
512         struct vm_area_struct *vma;
513         struct task_struct *tsk;
514         struct address_space *mapping = page->mapping;
515         pgoff_t pgoff;
516
517         i_mmap_lock_read(mapping);
518         read_lock(&tasklist_lock);
519         pgoff = page_to_pgoff(page);
520         for_each_process(tsk) {
521                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
522
523                 if (!t)
524                         continue;
525                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
526                                       pgoff) {
527                         /*
528                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
529                          * the page but the corrupted page is not necessarily
530                          * mapped it in its pte.
531                          * Assume applications who requested early kill want
532                          * to be informed of all such data corruptions.
533                          */
534                         if (vma->vm_mm == t->mm)
535                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
536                 }
537         }
538         read_unlock(&tasklist_lock);
539         i_mmap_unlock_read(mapping);
540 }
541
542 /*
543  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
544  */
545 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
546                                 int force_early)
547 {
548         if (!page->mapping)
549                 return;
550
551         if (PageAnon(page))
552                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
553         else
554                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
555 }
556
557 static const char *action_name[] = {
558         [MF_IGNORED] = "Ignored",
559         [MF_FAILED] = "Failed",
560         [MF_DELAYED] = "Delayed",
561         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
562 };
563
564 static const char * const action_page_types[] = {
565         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
566         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
567         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
568         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
569         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
570         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
571         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
572         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
573         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
574         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
575         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
576         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
577         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
578         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
579         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
580         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
581         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
582         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
583         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
584         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
585         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
586         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
587         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
588 };
589
590 /*
591  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
592  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
593  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
594  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
595  */
596 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
597 {
598         if (!isolate_lru_page(p)) {
599                 /*
600                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
601                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
602                  */
603                 ClearPageActive(p);
604                 ClearPageUnevictable(p);
605
606                 /*
607                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
608                  * to uncharge it manually from its memcg.
609                  */
610                 mem_cgroup_uncharge(p);
611
612                 /*
613                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
614                  */
615                 put_page(p);
616                 return 0;
617         }
618         return -EIO;
619 }
620
621 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
622                                 struct address_space *mapping)
623 {
624         int ret = MF_FAILED;
625
626         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
627                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
628
629                 if (err != 0) {
630                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
631                                 pfn, err);
632                 } else if (page_has_private(p) &&
633                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
634                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
635                                 pfn);
636                 } else {
637                         ret = MF_RECOVERED;
638                 }
639         } else {
640                 /*
641                  * If the file system doesn't support it just invalidate
642                  * This fails on dirty or anything with private pages
643                  */
644                 if (invalidate_inode_page(p))
645                         ret = MF_RECOVERED;
646                 else
647                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
648                                 pfn);
649         }
650
651         return ret;
652 }
653
654 /*
655  * Error hit kernel page.
656  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
657  * could be more sophisticated.
658  */
659 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
660 {
661         unlock_page(p);
662         return MF_IGNORED;
663 }
664
665 /*
666  * Page in unknown state. Do nothing.
667  */
668 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
669 {
670         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
671         unlock_page(p);
672         return MF_FAILED;
673 }
674
675 /*
676  * Clean (or cleaned) page cache page.
677  */
678 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
679 {
680         int ret;
681         struct address_space *mapping;
682
683         delete_from_lru_cache(p);
684
685         /*
686          * For anonymous pages we're done the only reference left
687          * should be the one m_f() holds.
688          */
689         if (PageAnon(p)) {
690                 ret = MF_RECOVERED;
691                 goto out;
692         }
693
694         /*
695          * Now truncate the page in the page cache. This is really
696          * more like a "temporary hole punch"
697          * Don't do this for block devices when someone else
698          * has a reference, because it could be file system metadata
699          * and that's not safe to truncate.
700          */
701         mapping = page_mapping(p);
702         if (!mapping) {
703                 /*
704                  * Page has been teared down in the meanwhile
705                  */
706                 ret = MF_FAILED;
707                 goto out;
708         }
709
710         /*
711          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
712          *
713          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
714          */
715         ret = truncate_error_page(p, pfn, mapping);
716 out:
717         unlock_page(p);
718         return ret;
719 }
720
721 /*
722  * Dirty pagecache page
723  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
724  * propagated.
725  */
726 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
727 {
728         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
729
730         SetPageError(p);
731         /* TBD: print more information about the file. */
732         if (mapping) {
733                 /*
734                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
735                  * who check the mapping.
736                  * This way the application knows that something went
737                  * wrong with its dirty file data.
738                  *
739                  * There's one open issue:
740                  *
741                  * The EIO will be only reported on the next IO
742                  * operation and then cleared through the IO map.
743                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
744                  * first through the AS_EIO flag in the address space
745                  * and then through the PageError flag in the page.
746                  * Since we drop pages on memory failure handling the
747                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
748                  *
749                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
750                  * the first operation that returns an error, while
751                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
752                  * when the page is reread or dropped.  If an
753                  * application assumes it will always get error on
754                  * fsync, but does other operations on the fd before
755                  * and the page is dropped between then the error
756                  * will not be properly reported.
757                  *
758                  * This can already happen even without hwpoisoned
759                  * pages: first on metadata IO errors (which only
760                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
761                  * at the wrong time.
762                  *
763                  * So right now we assume that the application DTRT on
764                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
765                  * of the kernel.
766                  */
767                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
768         }
769
770         return me_pagecache_clean(p, pfn);
771 }
772
773 /*
774  * Clean and dirty swap cache.
775  *
776  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
777  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
778  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
779  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
780  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
781  * and then
782  *      - clear dirty bit to prevent IO
783  *      - remove from LRU
784  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
785  *        a later page fault, we know the application is accessing
786  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
787  *        interception code in do_swap_page to catch it).
788  *
789  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
790  * bring in the known good data from disk.
791  */
792 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
793 {
794         int ret;
795
796         ClearPageDirty(p);
797         /* Trigger EIO in shmem: */
798         ClearPageUptodate(p);
799
800         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
801         unlock_page(p);
802         return ret;
803 }
804
805 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
806 {
807         int ret;
808
809         delete_from_swap_cache(p);
810
811         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
812         unlock_page(p);
813         return ret;
814 }
815
816 /*
817  * Huge pages. Needs work.
818  * Issues:
819  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
820  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
821  */
822 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
823 {
824         int res;
825         struct page *hpage = compound_head(p);
826         struct address_space *mapping;
827
828         if (!PageHuge(hpage))
829                 return MF_DELAYED;
830
831         mapping = page_mapping(hpage);
832         if (mapping) {
833                 res = truncate_error_page(hpage, pfn, mapping);
834                 unlock_page(hpage);
835         } else {
836                 res = MF_FAILED;
837                 unlock_page(hpage);
838                 /*
839                  * migration entry prevents later access on error anonymous
840                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
841                  * save healthy subpages.
842                  */
843                 if (PageAnon(hpage))
844                         put_page(hpage);
845                 if (!dissolve_free_huge_page(p) && take_page_off_buddy(p)) {
846                         page_ref_inc(p);
847                         res = MF_RECOVERED;
848                 }
849         }
850
851         return res;
852 }
853
854 /*
855  * Various page states we can handle.
856  *
857  * A page state is defined by its current page->flags bits.
858  * The table matches them in order and calls the right handler.
859  *
860  * This is quite tricky because we can access page at any time
861  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
862  *
863  * This is not complete. More states could be added.
864  * For any missing state don't attempt recovery.
865  */
866
867 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
868 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
869 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
870 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
871 #define lru             (1UL << PG_lru)
872 #define head            (1UL << PG_head)
873 #define slab            (1UL << PG_slab)
874 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
875
876 static struct page_state {
877         unsigned long mask;
878         unsigned long res;
879         enum mf_action_page_type type;
880
881         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
882         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
883 } error_states[] = {
884         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
885         /*
886          * free pages are specially detected outside this table:
887          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
888          */
889
890         /*
891          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
892          * currently unused objects without touching them. But just
893          * treat it as standard kernel for now.
894          */
895         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
896
897         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
898
899         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
900         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
901
902         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
903         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
904
905         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
906         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
907
908         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
909         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
910
911         /*
912          * Catchall entry: must be at end.
913          */
914         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
915 };
916
917 #undef dirty
918 #undef sc
919 #undef unevict
920 #undef mlock
921 #undef lru
922 #undef head
923 #undef slab
924 #undef reserved
925
926 /*
927  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
928  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
929  */
930 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
931                           enum mf_result result)
932 {
933         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
934
935         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
936                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
937 }
938
939 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
940                         unsigned long pfn)
941 {
942         int result;
943         int count;
944
945         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
946         result = ps->action(p, pfn);
947
948         count = page_count(p) - 1;
949         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
950                 count--;
951         if (count > 0) {
952                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
953                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
954                 result = MF_FAILED;
955         }
956         action_result(pfn, ps->type, result);
957
958         /* Could do more checks here if page looks ok */
959         /*
960          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
961          */
962
963         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
964 }
965
966 /*
967  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
968  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
969  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
970  * to be called only in the context where we never have such pages.
971  */
972 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page)
973 {
974         return PageLRU(page) || __PageMovable(page);
975 }
976
977 /**
978  * __get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling:
979  * @page:       raw error page (hit by memory error)
980  *
981  * Return: return 0 if failed to grab the refcount, otherwise true (some
982  * non-zero value.)
983  */
984 static int __get_hwpoison_page(struct page *page)
985 {
986         struct page *head = compound_head(page);
987         int ret = 0;
988         bool hugetlb = false;
989
990         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
991         if (hugetlb)
992                 return ret;
993
994         /*
995          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
996          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
997          * unexpected races caused by taking a page refcount.
998          */
999         if (!HWPoisonHandlable(head))
1000                 return 0;
1001
1002         if (PageTransHuge(head)) {
1003                 /*
1004                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
1005                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
1006                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
1007                  * tries to touch the "partially handled" page.
1008                  */
1009                 if (!PageAnon(head)) {
1010                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1011                                 page_to_pfn(page));
1012                         return 0;
1013                 }
1014         }
1015
1016         if (get_page_unless_zero(head)) {
1017                 if (head == compound_head(page))
1018                         return 1;
1019
1020                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1021                         page_to_pfn(page));
1022                 put_page(head);
1023         }
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1030  *
1031  * Returns 0 for a free page, 1 for an in-use page,
1032  * -EIO for a page-type we cannot handle and -EBUSY if we raced with an
1033  * allocation.
1034  * We only incremented refcount in case the page was already in-use and it
1035  * is a known type we can handle.
1036  */
1037 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1038 {
1039         int ret = 0, pass = 0;
1040         bool count_increased = false;
1041
1042         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1043                 count_increased = true;
1044
1045 try_again:
1046         if (!count_increased && !__get_hwpoison_page(p)) {
1047                 if (page_count(p)) {
1048                         /* We raced with an allocation, retry. */
1049                         if (pass++ < 3)
1050                                 goto try_again;
1051                         ret = -EBUSY;
1052                 } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1053                         /* We raced with put_page, retry. */
1054                         if (pass++ < 3)
1055                                 goto try_again;
1056                         ret = -EIO;
1057                 }
1058         } else {
1059                 if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p)) {
1060                         ret = 1;
1061                 } else {
1062                         /*
1063                          * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1064                          * it into something we can handle.
1065                          */
1066                         if (pass++ < 3) {
1067                                 put_page(p);
1068                                 shake_page(p, 1);
1069                                 count_increased = false;
1070                                 goto try_again;
1071                         }
1072                         put_page(p);
1073                         ret = -EIO;
1074                 }
1075         }
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags,
1081                              enum mf_flags ctxt)
1082 {
1083         int ret;
1084
1085         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1086         if (ctxt == MF_SOFT_OFFLINE)
1087                 ret = get_any_page(p, flags);
1088         else
1089                 ret = __get_hwpoison_page(p);
1090         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1091
1092         return ret;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1097  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1098  */
1099 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1100                                   int flags, struct page **hpagep)
1101 {
1102         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK;
1103         struct address_space *mapping;
1104         LIST_HEAD(tokill);
1105         bool unmap_success = true;
1106         int kill = 1, forcekill;
1107         struct page *hpage = *hpagep;
1108         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1109
1110         /*
1111          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1112          * other types of pages.
1113          */
1114         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1115                 return true;
1116         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1117                 return true;
1118
1119         /*
1120          * This check implies we don't kill processes if their pages
1121          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1122          */
1123         if (!page_mapped(hpage))
1124                 return true;
1125
1126         if (PageKsm(p)) {
1127                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1128                 return false;
1129         }
1130
1131         if (PageSwapCache(p)) {
1132                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1133                         pfn);
1134                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1135         }
1136
1137         /*
1138          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1139          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1140          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1141          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1142          */
1143         mapping = page_mapping(hpage);
1144         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1145             mapping_can_writeback(mapping)) {
1146                 if (page_mkclean(hpage)) {
1147                         SetPageDirty(hpage);
1148                 } else {
1149                         kill = 0;
1150                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1151                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1152                                 pfn);
1153                 }
1154         }
1155
1156         /*
1157          * First collect all the processes that have the page
1158          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1159          * because ttu takes the rmap data structures down.
1160          *
1161          * Error handling: We ignore errors here because
1162          * there's nothing that can be done.
1163          */
1164         if (kill)
1165                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1166
1167         if (!PageHuge(hpage)) {
1168                 unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
1169         } else {
1170                 if (!PageAnon(hpage)) {
1171                         /*
1172                          * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1173                          * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1174                          * this, take semaphore in write mode here and set
1175                          * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1176                          * at this higer level.
1177                          */
1178                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1179                         if (mapping) {
1180                                 unmap_success = try_to_unmap(hpage,
1181                                                      ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1182                                 i_mmap_unlock_write(mapping);
1183                         } else {
1184                                 pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1185                                 unmap_success = false;
1186                         }
1187                 } else {
1188                         unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
1189                 }
1190         }
1191         if (!unmap_success)
1192                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1193                        pfn, page_mapcount(hpage));
1194
1195         /*
1196          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1197          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1198          */
1199         if (mlocked)
1200                 shake_page(hpage, 0);
1201
1202         /*
1203          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1204          * struct page and all unmaps done we can decide if
1205          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1206          * was dirty or the process is not restartable,
1207          * otherwise the tokill list is merely
1208          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1209          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1210          * any accesses to the poisoned memory.
1211          */
1212         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1213         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1214
1215         return unmap_success;
1216 }
1217
1218 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1219                                 unsigned long page_flags)
1220 {
1221         struct page_state *ps;
1222
1223         /*
1224          * The first check uses the current page flags which may not have any
1225          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1226          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1227          */
1228         for (ps = error_states;; ps++)
1229                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1230                         break;
1231
1232         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1233
1234         if (!ps->mask)
1235                 for (ps = error_states;; ps++)
1236                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1237                                 break;
1238         return page_action(ps, p, pfn);
1239 }
1240
1241 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1242 {
1243         lock_page(page);
1244         if (!PageAnon(page) || unlikely(split_huge_page(page))) {
1245                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1246
1247                 unlock_page(page);
1248                 if (!PageAnon(page))
1249                         pr_info("%s: %#lx: non anonymous thp\n", msg, pfn);
1250                 else
1251                         pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1252                 put_page(page);
1253                 return -EBUSY;
1254         }
1255         unlock_page(page);
1256
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1261 {
1262         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1263         struct page *head = compound_head(p);
1264         int res;
1265         unsigned long page_flags;
1266
1267         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1268                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1269                        pfn);
1270                 return -EHWPOISON;
1271         }
1272
1273         num_poisoned_pages_inc();
1274
1275         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p, flags, 0)) {
1276                 /*
1277                  * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1278                  */
1279                 lock_page(head);
1280                 if (PageHWPoison(head)) {
1281                         if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1282                             || (p != head && TestSetPageHWPoison(head))) {
1283                                 num_poisoned_pages_dec();
1284                                 unlock_page(head);
1285                                 return 0;
1286                         }
1287                 }
1288                 unlock_page(head);
1289                 res = MF_FAILED;
1290                 if (!dissolve_free_huge_page(p) && take_page_off_buddy(p)) {
1291                         page_ref_inc(p);
1292                         res = MF_RECOVERED;
1293                 }
1294                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1295                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1296         }
1297
1298         lock_page(head);
1299         page_flags = head->flags;
1300
1301         if (!PageHWPoison(head)) {
1302                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1303                 num_poisoned_pages_dec();
1304                 unlock_page(head);
1305                 put_page(head);
1306                 return 0;
1307         }
1308
1309         /*
1310          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1311          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1312          * make sure that:
1313          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1314          *    entry properly works, and
1315          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1316          *    hwpoison entries.
1317          */
1318         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1319                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1320                 res = -EBUSY;
1321                 goto out;
1322         }
1323
1324         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &head)) {
1325                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1326                 res = -EBUSY;
1327                 goto out;
1328         }
1329
1330         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1331 out:
1332         unlock_page(head);
1333         return res;
1334 }
1335
1336 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1337                 struct dev_pagemap *pgmap)
1338 {
1339         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1340         const bool unmap_success = true;
1341         unsigned long size = 0;
1342         struct to_kill *tk;
1343         LIST_HEAD(tokill);
1344         int rc = -EBUSY;
1345         loff_t start;
1346         dax_entry_t cookie;
1347
1348         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1349                 /*
1350                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1351                  */
1352                 put_page(page);
1353
1354         /* device metadata space is not recoverable */
1355         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1356                 rc = -ENXIO;
1357                 goto out;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1362          * the address_space, typically this would be handled by
1363          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1364          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1365          * poison signaling is complete.
1366          */
1367         cookie = dax_lock_page(page);
1368         if (!cookie)
1369                 goto out;
1370
1371         if (hwpoison_filter(page)) {
1372                 rc = 0;
1373                 goto unlock;
1374         }
1375
1376         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1377                 /*
1378                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1379                  * with device-side memory.
1380                  */
1381                 goto unlock;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1386          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1387          */
1388         SetPageHWPoison(page);
1389
1390         /*
1391          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1392          * different physical page at a given virtual address, so all
1393          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1394          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1395          */
1396         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1397         collect_procs(page, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1398
1399         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1400                 if (tk->size_shift)
1401                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1402         if (size) {
1403                 /*
1404                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1405                  * device-dax mappings which are constant size. The
1406                  * actual size of the mapping being torn down is
1407                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1408                  */
1409                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1410                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1411         }
1412         kill_procs(&tokill, flags & MF_MUST_KILL, !unmap_success, pfn, flags);
1413         rc = 0;
1414 unlock:
1415         dax_unlock_page(page, cookie);
1416 out:
1417         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1418         put_dev_pagemap(pgmap);
1419         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1420         return rc;
1421 }
1422
1423 /**
1424  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1425  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1426  * @flags: fine tune action taken
1427  *
1428  * This function is called by the low level machine check code
1429  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1430  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1431  * dropping pages, killing processes etc.
1432  *
1433  * The function is primarily of use for corruptions that
1434  * happen outside the current execution context (e.g. when
1435  * detected by a background scrubber)
1436  *
1437  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1438  * enabled and no spinlocks hold.
1439  */
1440 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1441 {
1442         struct page *p;
1443         struct page *hpage;
1444         struct page *orig_head;
1445         struct dev_pagemap *pgmap;
1446         int res = 0;
1447         unsigned long page_flags;
1448         bool retry = true;
1449         static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1450
1451         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1452                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1453
1454         p = pfn_to_online_page(pfn);
1455         if (!p) {
1456                 if (pfn_valid(pfn)) {
1457                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1458                         if (pgmap)
1459                                 return memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1460                                                                   pgmap);
1461                 }
1462                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1463                         pfn);
1464                 return -ENXIO;
1465         }
1466
1467         mutex_lock(&mf_mutex);
1468
1469 try_again:
1470         if (PageHuge(p)) {
1471                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1472                 goto unlock_mutex;
1473         }
1474
1475         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1476                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1477                         pfn);
1478                 res = -EHWPOISON;
1479                 goto unlock_mutex;
1480         }
1481
1482         orig_head = hpage = compound_head(p);
1483         num_poisoned_pages_inc();
1484
1485         /*
1486          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1487          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1488          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1489          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1490          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1491          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1492          *    used and will be freed some time later.
1493          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1494          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1495          */
1496         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p, flags, 0)) {
1497                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1498                         if (take_page_off_buddy(p)) {
1499                                 page_ref_inc(p);
1500                                 res = MF_RECOVERED;
1501                         } else {
1502                                 /* We lost the race, try again */
1503                                 if (retry) {
1504                                         ClearPageHWPoison(p);
1505                                         num_poisoned_pages_dec();
1506                                         retry = false;
1507                                         goto try_again;
1508                                 }
1509                                 res = MF_FAILED;
1510                         }
1511                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1512                         res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1513                 } else {
1514                         action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1515                         res = -EBUSY;
1516                 }
1517                 goto unlock_mutex;
1518         }
1519
1520         if (PageTransHuge(hpage)) {
1521                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1522                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1523                         res = -EBUSY;
1524                         goto unlock_mutex;
1525                 }
1526                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1527         }
1528
1529         /*
1530          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1531          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1532          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1533          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1534          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1535          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1536          */
1537         shake_page(p, 0);
1538
1539         lock_page(p);
1540
1541         /*
1542          * The page could have changed compound pages during the locking.
1543          * If this happens just bail out.
1544          */
1545         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1546                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1547                 res = -EBUSY;
1548                 goto unlock_page;
1549         }
1550
1551         /*
1552          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1553          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1554          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1555          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1556          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1557          */
1558         page_flags = p->flags;
1559
1560         /*
1561          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1562          */
1563         if (!PageHWPoison(p)) {
1564                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1565                 num_poisoned_pages_dec();
1566                 unlock_page(p);
1567                 put_page(p);
1568                 goto unlock_mutex;
1569         }
1570         if (hwpoison_filter(p)) {
1571                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1572                         num_poisoned_pages_dec();
1573                 unlock_page(p);
1574                 put_page(p);
1575                 goto unlock_mutex;
1576         }
1577
1578         /*
1579          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1580          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1581          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1582          */
1583         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1584                 goto identify_page_state;
1585
1586         /*
1587          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1588          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1589          */
1590         wait_on_page_writeback(p);
1591
1592         /*
1593          * Now take care of user space mappings.
1594          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1595          */
1596         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &p)) {
1597                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1598                 res = -EBUSY;
1599                 goto unlock_page;
1600         }
1601
1602         /*
1603          * Torn down by someone else?
1604          */
1605         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1606                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1607                 res = -EBUSY;
1608                 goto unlock_page;
1609         }
1610
1611 identify_page_state:
1612         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1613         mutex_unlock(&mf_mutex);
1614         return res;
1615 unlock_page:
1616         unlock_page(p);
1617 unlock_mutex:
1618         mutex_unlock(&mf_mutex);
1619         return res;
1620 }
1621 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1622
1623 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1624 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1625
1626 struct memory_failure_entry {
1627         unsigned long pfn;
1628         int flags;
1629 };
1630
1631 struct memory_failure_cpu {
1632         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1633                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1634         spinlock_t lock;
1635         struct work_struct work;
1636 };
1637
1638 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1639
1640 /**
1641  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1642  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1643  * @flags: Flags for memory failure handling
1644  *
1645  * This function is called by the low level hardware error handler
1646  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1647  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1648  * processes etc.
1649  *
1650  * The function is primarily of use for corruptions that
1651  * happen outside the current execution context (e.g. when
1652  * detected by a background scrubber)
1653  *
1654  * Can run in IRQ context.
1655  */
1656 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1657 {
1658         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1659         unsigned long proc_flags;
1660         struct memory_failure_entry entry = {
1661                 .pfn =          pfn,
1662                 .flags =        flags,
1663         };
1664
1665         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1666         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1667         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1668                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1669         else
1670                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1671                        pfn);
1672         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1673         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1674 }
1675 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1676
1677 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1678 {
1679         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1680         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1681         unsigned long proc_flags;
1682         int gotten;
1683
1684         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1685         for (;;) {
1686                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1687                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1688                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1689                 if (!gotten)
1690                         break;
1691                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1692                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1693                 else
1694                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1695         }
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1700  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1701  */
1702 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1703 {
1704         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1705
1706         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1707         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1708         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
1709 }
1710
1711 static int __init memory_failure_init(void)
1712 {
1713         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1714         int cpu;
1715
1716         for_each_possible_cpu(cpu) {
1717                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1718                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1719                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1720                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1721         }
1722
1723         return 0;
1724 }
1725 core_initcall(memory_failure_init);
1726
1727 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1728 ({                                                      \
1729         if (__ratelimit(rs))                            \
1730                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1731 })
1732
1733 /**
1734  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1735  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1736  *
1737  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1738  * memory_failure() earlier.
1739  *
1740  * This is only done on the software-level, so it only works
1741  * for linux injected failures, not real hardware failures
1742  *
1743  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1744  */
1745 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1746 {
1747         struct page *page;
1748         struct page *p;
1749         int freeit = 0;
1750         unsigned long flags = 0;
1751         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1752                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1753
1754         if (!pfn_valid(pfn))
1755                 return -ENXIO;
1756
1757         p = pfn_to_page(pfn);
1758         page = compound_head(p);
1759
1760         if (!PageHWPoison(p)) {
1761                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1762                                  pfn, &unpoison_rs);
1763                 return 0;
1764         }
1765
1766         if (page_count(page) > 1) {
1767                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1768                                  pfn, &unpoison_rs);
1769                 return 0;
1770         }
1771
1772         if (page_mapped(page)) {
1773                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1774                                  pfn, &unpoison_rs);
1775                 return 0;
1776         }
1777
1778         if (page_mapping(page)) {
1779                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1780                                  pfn, &unpoison_rs);
1781                 return 0;
1782         }
1783
1784         /*
1785          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1786          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1787          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1788          */
1789         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1790                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1791                                  pfn, &unpoison_rs);
1792                 return 0;
1793         }
1794
1795         if (!get_hwpoison_page(p, flags, 0)) {
1796                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1797                         num_poisoned_pages_dec();
1798                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1799                                  pfn, &unpoison_rs);
1800                 return 0;
1801         }
1802
1803         lock_page(page);
1804         /*
1805          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1806          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1807          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1808          * the free buddy page pool.
1809          */
1810         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1811                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1812                                  pfn, &unpoison_rs);
1813                 num_poisoned_pages_dec();
1814                 freeit = 1;
1815         }
1816         unlock_page(page);
1817
1818         put_page(page);
1819         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1820                 put_page(page);
1821
1822         return 0;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1825
1826 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
1827 {
1828         bool isolated = false;
1829         bool lru = PageLRU(page);
1830
1831         if (PageHuge(page)) {
1832                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
1833         } else {
1834                 if (lru)
1835                         isolated = !isolate_lru_page(page);
1836                 else
1837                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1838
1839                 if (isolated)
1840                         list_add(&page->lru, pagelist);
1841         }
1842
1843         if (isolated && lru)
1844                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1845                                     page_is_file_lru(page));
1846
1847         /*
1848          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
1849          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
1850          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
1851          * and we will return an error, so drop the reference we got from
1852          * get_any_pages() as well.
1853          */
1854         put_page(page);
1855         return isolated;
1856 }
1857
1858 /*
1859  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
1860  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
1861  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
1862  */
1863 static int __soft_offline_page(struct page *page)
1864 {
1865         int ret = 0;
1866         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1867         struct page *hpage = compound_head(page);
1868         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
1869         bool huge = PageHuge(page);
1870         LIST_HEAD(pagelist);
1871         struct migration_target_control mtc = {
1872                 .nid = NUMA_NO_NODE,
1873                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1874         };
1875
1876         /*
1877          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1878          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1879          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1880          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1881          */
1882         lock_page(page);
1883         if (!PageHuge(page))
1884                 wait_on_page_writeback(page);
1885         if (PageHWPoison(page)) {
1886                 unlock_page(page);
1887                 put_page(page);
1888                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1889                 return 0;
1890         }
1891
1892         if (!PageHuge(page))
1893                 /*
1894                  * Try to invalidate first. This should work for
1895                  * non dirty unmapped page cache pages.
1896                  */
1897                 ret = invalidate_inode_page(page);
1898         unlock_page(page);
1899
1900         /*
1901          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1902          * would need to fix isolation locking first.
1903          */
1904         if (ret) {
1905                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1906                 page_handle_poison(page, false, true);
1907                 return 0;
1908         }
1909
1910         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
1911                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1912                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1913                 if (!ret) {
1914                         bool release = !huge;
1915
1916                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
1917                                 ret = -EBUSY;
1918                 } else {
1919                         if (!list_empty(&pagelist))
1920                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1921
1922                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1923                                 pfn, msg_page[huge], ret, page->flags, &page->flags);
1924                         if (ret > 0)
1925                                 ret = -EBUSY;
1926                 }
1927         } else {
1928                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
1929                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), page->flags, &page->flags);
1930                 ret = -EBUSY;
1931         }
1932         return ret;
1933 }
1934
1935 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
1936 {
1937         struct page *hpage = compound_head(page);
1938
1939         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
1940                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
1941                         return -EBUSY;
1942         return __soft_offline_page(page);
1943 }
1944
1945 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
1946 {
1947         int rc = 0;
1948
1949         if (!page_handle_poison(page, true, false))
1950                 rc = -EBUSY;
1951
1952         return rc;
1953 }
1954
1955 static void put_ref_page(struct page *page)
1956 {
1957         if (page)
1958                 put_page(page);
1959 }
1960
1961 /**
1962  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1963  * @pfn: pfn to soft-offline
1964  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1965  *
1966  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1967  *
1968  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1969  * without killing anything. This is for the case when
1970  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1971  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1972  * out.
1973  *
1974  * The actual policy on when to do that is maintained by
1975  * user space.
1976  *
1977  * This should never impact any application or cause data loss,
1978  * however it might take some time.
1979  *
1980  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1981  * ``good enough'' for the majority of memory.
1982  */
1983 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
1984 {
1985         int ret;
1986         bool try_again = true;
1987         struct page *page, *ref_page = NULL;
1988
1989         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
1990
1991         if (!pfn_valid(pfn))
1992                 return -ENXIO;
1993         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1994                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
1995
1996         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
1997         page = pfn_to_online_page(pfn);
1998         if (!page) {
1999                 put_ref_page(ref_page);
2000                 return -EIO;
2001         }
2002
2003         if (PageHWPoison(page)) {
2004                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2005                 put_ref_page(ref_page);
2006                 return 0;
2007         }
2008
2009 retry:
2010         get_online_mems();
2011         ret = get_hwpoison_page(page, flags, MF_SOFT_OFFLINE);
2012         put_online_mems();
2013
2014         if (ret > 0) {
2015                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2016         } else if (ret == 0) {
2017                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2018                         try_again = false;
2019                         goto retry;
2020                 }
2021         } else if (ret == -EIO) {
2022                 pr_info("%s: %#lx: unknown page type: %lx (%pGp)\n",
2023                          __func__, pfn, page->flags, &page->flags);
2024         }
2025
2026         return ret;
2027 }