Merge branch 'hfi1' into k.o/for-4.14
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  *
24  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
25  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
26  * - You know how to test it.
27  * - You have a test that can be added to mce-test
28  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
29  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
30  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
31  * 
32  * There are several operations here with exponential complexity because
33  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
34  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
35  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
36  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
37  * VM.
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/ksm.h>
46 #include <linux/rmap.h>
47 #include <linux/export.h>
48 #include <linux/pagemap.h>
49 #include <linux/swap.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/suspend.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/hugetlb.h>
56 #include <linux/memory_hotplug.h>
57 #include <linux/mm_inline.h>
58 #include <linux/kfifo.h>
59 #include <linux/ratelimit.h>
60 #include "internal.h"
61 #include "ras/ras_event.h"
62
63 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
64
65 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
66
67 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
68
69 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
70
71 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
72 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
73 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
74 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
75 u64 hwpoison_filter_flags_value;
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
80 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
81
82 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
83 {
84         struct address_space *mapping;
85         dev_t dev;
86
87         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
88             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
89                 return 0;
90
91         /*
92          * page_mapping() does not accept slab pages.
93          */
94         if (PageSlab(p))
95                 return -EINVAL;
96
97         mapping = page_mapping(p);
98         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
99                 return -EINVAL;
100
101         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
102         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
103             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
104                 return -EINVAL;
105         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
106             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
107                 return -EINVAL;
108
109         return 0;
110 }
111
112 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
113 {
114         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
115                 return 0;
116
117         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
118                                     hwpoison_filter_flags_value)
119                 return 0;
120         else
121                 return -EINVAL;
122 }
123
124 /*
125  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
126  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
127  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
128  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
129  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
130  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
131  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
132  * a freed page.
133  */
134 #ifdef CONFIG_MEMCG
135 u64 hwpoison_filter_memcg;
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
137 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
138 {
139         if (!hwpoison_filter_memcg)
140                 return 0;
141
142         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
143                 return -EINVAL;
144
145         return 0;
146 }
147 #else
148 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
149 #endif
150
151 int hwpoison_filter(struct page *p)
152 {
153         if (!hwpoison_filter_enable)
154                 return 0;
155
156         if (hwpoison_filter_dev(p))
157                 return -EINVAL;
158
159         if (hwpoison_filter_flags(p))
160                 return -EINVAL;
161
162         if (hwpoison_filter_task(p))
163                 return -EINVAL;
164
165         return 0;
166 }
167 #else
168 int hwpoison_filter(struct page *p)
169 {
170         return 0;
171 }
172 #endif
173
174 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
175
176 /*
177  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
178  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
179  * ``action required'' if error happened in current execution context
180  */
181 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
182                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
183 {
184         struct siginfo si;
185         int ret;
186
187         pr_err("Memory failure: %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
188                 pfn, t->comm, t->pid);
189         si.si_signo = SIGBUS;
190         si.si_errno = 0;
191         si.si_addr = (void *)addr;
192 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
193         si.si_trapno = trapno;
194 #endif
195         si.si_addr_lsb = compound_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
196
197         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t->mm == current->mm) {
198                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
199                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, current);
200         } else {
201                 /*
202                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
203                  * can be temporarily blocked.
204                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
205                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
206                  */
207                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
208                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
209         }
210         if (ret < 0)
211                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
212                         t->comm, t->pid, ret);
213         return ret;
214 }
215
216 /*
217  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
218  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
219  */
220 void shake_page(struct page *p, int access)
221 {
222         if (PageHuge(p))
223                 return;
224
225         if (!PageSlab(p)) {
226                 lru_add_drain_all();
227                 if (PageLRU(p))
228                         return;
229                 drain_all_pages(page_zone(p));
230                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
231                         return;
232         }
233
234         /*
235          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
236          * other caches) if access is not potentially fatal.
237          */
238         if (access)
239                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
242
243 /*
244  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
245  * the page.
246  *
247  * General strategy:
248  * Find all processes having the page mapped and kill them.
249  * But we keep a page reference around so that the page is not
250  * actually freed yet.
251  * Then stash the page away
252  *
253  * There's no convenient way to get back to mapped processes
254  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
255  * running processes.
256  *
257  * Remember that machine checks are not common (or rather
258  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
259  * be a performance issue.
260  *
261  * Also there are some races possible while we get from the
262  * error detection to actually handle it.
263  */
264
265 struct to_kill {
266         struct list_head nd;
267         struct task_struct *tsk;
268         unsigned long addr;
269         char addr_valid;
270 };
271
272 /*
273  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
274  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
275  */
276
277 /*
278  * Schedule a process for later kill.
279  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
280  * TBD would GFP_NOIO be enough?
281  */
282 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
283                        struct vm_area_struct *vma,
284                        struct list_head *to_kill,
285                        struct to_kill **tkc)
286 {
287         struct to_kill *tk;
288
289         if (*tkc) {
290                 tk = *tkc;
291                 *tkc = NULL;
292         } else {
293                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
294                 if (!tk) {
295                         pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
296                         return;
297                 }
298         }
299         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
300         tk->addr_valid = 1;
301
302         /*
303          * In theory we don't have to kill when the page was
304          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
305          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
306          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
307          */
308         if (tk->addr == -EFAULT) {
309                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
310                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
311                 tk->addr_valid = 0;
312         }
313         get_task_struct(tsk);
314         tk->tsk = tsk;
315         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
316 }
317
318 /*
319  * Kill the processes that have been collected earlier.
320  *
321  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
322  * (this is used for clean pages which do not need killing)
323  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
324  * wrong earlier.
325  */
326 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
327                           bool fail, struct page *page, unsigned long pfn,
328                           int flags)
329 {
330         struct to_kill *tk, *next;
331
332         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
333                 if (forcekill) {
334                         /*
335                          * In case something went wrong with munmapping
336                          * make sure the process doesn't catch the
337                          * signal and then access the memory. Just kill it.
338                          */
339                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
340                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
341                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
342                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
343                         }
344
345                         /*
346                          * In theory the process could have mapped
347                          * something else on the address in-between. We could
348                          * check for that, but we need to tell the
349                          * process anyways.
350                          */
351                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
352                                               pfn, page, flags) < 0)
353                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
354                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
355                 }
356                 put_task_struct(tk->tsk);
357                 kfree(tk);
358         }
359 }
360
361 /*
362  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
363  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
364  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
365  *
366  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
367  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
368  */
369 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
370 {
371         struct task_struct *t;
372
373         for_each_thread(tsk, t)
374                 if ((t->flags & PF_MCE_PROCESS) && (t->flags & PF_MCE_EARLY))
375                         return t;
376         return NULL;
377 }
378
379 /*
380  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
381  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
382  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
383  * specified) if the process is "early kill," and otherwise returns NULL.
384  */
385 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
386                                            int force_early)
387 {
388         struct task_struct *t;
389         if (!tsk->mm)
390                 return NULL;
391         if (force_early)
392                 return tsk;
393         t = find_early_kill_thread(tsk);
394         if (t)
395                 return t;
396         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
397                 return tsk;
398         return NULL;
399 }
400
401 /*
402  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
403  */
404 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
405                               struct to_kill **tkc, int force_early)
406 {
407         struct vm_area_struct *vma;
408         struct task_struct *tsk;
409         struct anon_vma *av;
410         pgoff_t pgoff;
411
412         av = page_lock_anon_vma_read(page);
413         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
414                 return;
415
416         pgoff = page_to_pgoff(page);
417         read_lock(&tasklist_lock);
418         for_each_process (tsk) {
419                 struct anon_vma_chain *vmac;
420                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
421
422                 if (!t)
423                         continue;
424                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
425                                                pgoff, pgoff) {
426                         vma = vmac->vma;
427                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
428                                 continue;
429                         if (vma->vm_mm == t->mm)
430                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
431                 }
432         }
433         read_unlock(&tasklist_lock);
434         page_unlock_anon_vma_read(av);
435 }
436
437 /*
438  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
439  */
440 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
441                               struct to_kill **tkc, int force_early)
442 {
443         struct vm_area_struct *vma;
444         struct task_struct *tsk;
445         struct address_space *mapping = page->mapping;
446
447         i_mmap_lock_read(mapping);
448         read_lock(&tasklist_lock);
449         for_each_process(tsk) {
450                 pgoff_t pgoff = page_to_pgoff(page);
451                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
452
453                 if (!t)
454                         continue;
455                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
456                                       pgoff) {
457                         /*
458                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
459                          * the page but the corrupted page is not necessarily
460                          * mapped it in its pte.
461                          * Assume applications who requested early kill want
462                          * to be informed of all such data corruptions.
463                          */
464                         if (vma->vm_mm == t->mm)
465                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
466                 }
467         }
468         read_unlock(&tasklist_lock);
469         i_mmap_unlock_read(mapping);
470 }
471
472 /*
473  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
474  * This is done in two steps for locking reasons.
475  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
476  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
477  */
478 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
479                                 int force_early)
480 {
481         struct to_kill *tk;
482
483         if (!page->mapping)
484                 return;
485
486         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
487         if (!tk)
488                 return;
489         if (PageAnon(page))
490                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk, force_early);
491         else
492                 collect_procs_file(page, tokill, &tk, force_early);
493         kfree(tk);
494 }
495
496 static const char *action_name[] = {
497         [MF_IGNORED] = "Ignored",
498         [MF_FAILED] = "Failed",
499         [MF_DELAYED] = "Delayed",
500         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
501 };
502
503 static const char * const action_page_types[] = {
504         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
505         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
506         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
507         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
508         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
509         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
510         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
511         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
512         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
513         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
514         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
515         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
516         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
517         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
518         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
519         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
520         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
521         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
522         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
523         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
524 };
525
526 /*
527  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
528  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
529  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
530  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
531  */
532 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
533 {
534         if (!isolate_lru_page(p)) {
535                 /*
536                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
537                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
538                  */
539                 ClearPageActive(p);
540                 ClearPageUnevictable(p);
541
542                 /*
543                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
544                  * to uncharge it manually from its memcg.
545                  */
546                 mem_cgroup_uncharge(p);
547
548                 /*
549                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
550                  */
551                 put_page(p);
552                 return 0;
553         }
554         return -EIO;
555 }
556
557 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
558                                 struct address_space *mapping)
559 {
560         int ret = MF_FAILED;
561
562         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
563                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
564
565                 if (err != 0) {
566                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
567                                 pfn, err);
568                 } else if (page_has_private(p) &&
569                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
570                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
571                                 pfn);
572                 } else {
573                         ret = MF_RECOVERED;
574                 }
575         } else {
576                 /*
577                  * If the file system doesn't support it just invalidate
578                  * This fails on dirty or anything with private pages
579                  */
580                 if (invalidate_inode_page(p))
581                         ret = MF_RECOVERED;
582                 else
583                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
584                                 pfn);
585         }
586
587         return ret;
588 }
589
590 /*
591  * Error hit kernel page.
592  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
593  * could be more sophisticated.
594  */
595 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
596 {
597         return MF_IGNORED;
598 }
599
600 /*
601  * Page in unknown state. Do nothing.
602  */
603 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
604 {
605         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
606         return MF_FAILED;
607 }
608
609 /*
610  * Clean (or cleaned) page cache page.
611  */
612 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
613 {
614         struct address_space *mapping;
615
616         delete_from_lru_cache(p);
617
618         /*
619          * For anonymous pages we're done the only reference left
620          * should be the one m_f() holds.
621          */
622         if (PageAnon(p))
623                 return MF_RECOVERED;
624
625         /*
626          * Now truncate the page in the page cache. This is really
627          * more like a "temporary hole punch"
628          * Don't do this for block devices when someone else
629          * has a reference, because it could be file system metadata
630          * and that's not safe to truncate.
631          */
632         mapping = page_mapping(p);
633         if (!mapping) {
634                 /*
635                  * Page has been teared down in the meanwhile
636                  */
637                 return MF_FAILED;
638         }
639
640         /*
641          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
642          *
643          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
644          */
645         return truncate_error_page(p, pfn, mapping);
646 }
647
648 /*
649  * Dirty pagecache page
650  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
651  * propagated.
652  */
653 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
654 {
655         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
656
657         SetPageError(p);
658         /* TBD: print more information about the file. */
659         if (mapping) {
660                 /*
661                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
662                  * who check the mapping.
663                  * This way the application knows that something went
664                  * wrong with its dirty file data.
665                  *
666                  * There's one open issue:
667                  *
668                  * The EIO will be only reported on the next IO
669                  * operation and then cleared through the IO map.
670                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
671                  * first through the AS_EIO flag in the address space
672                  * and then through the PageError flag in the page.
673                  * Since we drop pages on memory failure handling the
674                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
675                  *
676                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
677                  * the first operation that returns an error, while
678                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
679                  * when the page is reread or dropped.  If an
680                  * application assumes it will always get error on
681                  * fsync, but does other operations on the fd before
682                  * and the page is dropped between then the error
683                  * will not be properly reported.
684                  *
685                  * This can already happen even without hwpoisoned
686                  * pages: first on metadata IO errors (which only
687                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
688                  * at the wrong time.
689                  *
690                  * So right now we assume that the application DTRT on
691                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
692                  * of the kernel.
693                  */
694                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
695         }
696
697         return me_pagecache_clean(p, pfn);
698 }
699
700 /*
701  * Clean and dirty swap cache.
702  *
703  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
704  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
705  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
706  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
707  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
708  * and then
709  *      - clear dirty bit to prevent IO
710  *      - remove from LRU
711  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
712  *        a later page fault, we know the application is accessing
713  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
714  *        interception code in do_swap_page to catch it).
715  *
716  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
717  * bring in the known good data from disk.
718  */
719 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
720 {
721         ClearPageDirty(p);
722         /* Trigger EIO in shmem: */
723         ClearPageUptodate(p);
724
725         if (!delete_from_lru_cache(p))
726                 return MF_DELAYED;
727         else
728                 return MF_FAILED;
729 }
730
731 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
732 {
733         delete_from_swap_cache(p);
734
735         if (!delete_from_lru_cache(p))
736                 return MF_RECOVERED;
737         else
738                 return MF_FAILED;
739 }
740
741 /*
742  * Huge pages. Needs work.
743  * Issues:
744  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
745  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
746  */
747 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
748 {
749         int res = 0;
750         struct page *hpage = compound_head(p);
751         struct address_space *mapping;
752
753         if (!PageHuge(hpage))
754                 return MF_DELAYED;
755
756         mapping = page_mapping(hpage);
757         if (mapping) {
758                 res = truncate_error_page(hpage, pfn, mapping);
759         } else {
760                 unlock_page(hpage);
761                 /*
762                  * migration entry prevents later access on error anonymous
763                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
764                  * save healthy subpages.
765                  */
766                 if (PageAnon(hpage))
767                         put_page(hpage);
768                 dissolve_free_huge_page(p);
769                 res = MF_RECOVERED;
770                 lock_page(hpage);
771         }
772
773         return res;
774 }
775
776 /*
777  * Various page states we can handle.
778  *
779  * A page state is defined by its current page->flags bits.
780  * The table matches them in order and calls the right handler.
781  *
782  * This is quite tricky because we can access page at any time
783  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
784  *
785  * This is not complete. More states could be added.
786  * For any missing state don't attempt recovery.
787  */
788
789 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
790 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
791 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
792 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
793 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
794 #define lru             (1UL << PG_lru)
795 #define head            (1UL << PG_head)
796 #define slab            (1UL << PG_slab)
797 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
798
799 static struct page_state {
800         unsigned long mask;
801         unsigned long res;
802         enum mf_action_page_type type;
803         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
804 } error_states[] = {
805         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
806         /*
807          * free pages are specially detected outside this table:
808          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
809          */
810
811         /*
812          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
813          * currently unused objects without touching them. But just
814          * treat it as standard kernel for now.
815          */
816         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
817
818         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
819
820         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
821         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
822
823         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
824         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
825
826         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
827         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
828
829         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
830         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
831
832         /*
833          * Catchall entry: must be at end.
834          */
835         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
836 };
837
838 #undef dirty
839 #undef sc
840 #undef unevict
841 #undef mlock
842 #undef writeback
843 #undef lru
844 #undef head
845 #undef slab
846 #undef reserved
847
848 /*
849  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
850  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
851  */
852 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
853                           enum mf_result result)
854 {
855         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
856
857         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
858                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
859 }
860
861 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
862                         unsigned long pfn)
863 {
864         int result;
865         int count;
866
867         result = ps->action(p, pfn);
868
869         count = page_count(p) - 1;
870         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
871                 count--;
872         if (count > 0) {
873                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
874                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
875                 result = MF_FAILED;
876         }
877         action_result(pfn, ps->type, result);
878
879         /* Could do more checks here if page looks ok */
880         /*
881          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
882          */
883
884         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
885 }
886
887 /**
888  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling:
889  * @page:       raw error page (hit by memory error)
890  *
891  * Return: return 0 if failed to grab the refcount, otherwise true (some
892  * non-zero value.)
893  */
894 int get_hwpoison_page(struct page *page)
895 {
896         struct page *head = compound_head(page);
897
898         if (!PageHuge(head) && PageTransHuge(head)) {
899                 /*
900                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
901                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
902                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
903                  * tries to touch the "partially handled" page.
904                  */
905                 if (!PageAnon(head)) {
906                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
907                                 page_to_pfn(page));
908                         return 0;
909                 }
910         }
911
912         if (get_page_unless_zero(head)) {
913                 if (head == compound_head(page))
914                         return 1;
915
916                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
917                         page_to_pfn(page));
918                 put_page(head);
919         }
920
921         return 0;
922 }
923 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_hwpoison_page);
924
925 /*
926  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
927  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
928  */
929 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
930                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
931 {
932         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
933         struct address_space *mapping;
934         LIST_HEAD(tokill);
935         bool unmap_success;
936         int kill = 1, forcekill;
937         struct page *hpage = *hpagep;
938         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
939
940         /*
941          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
942          * other types of pages.
943          */
944         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
945                 return true;
946         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
947                 return true;
948
949         /*
950          * This check implies we don't kill processes if their pages
951          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
952          */
953         if (!page_mapped(hpage))
954                 return true;
955
956         if (PageKsm(p)) {
957                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
958                 return false;
959         }
960
961         if (PageSwapCache(p)) {
962                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
963                         pfn);
964                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
965         }
966
967         /*
968          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
969          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
970          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
971          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
972          */
973         mapping = page_mapping(hpage);
974         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
975             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
976                 if (page_mkclean(hpage)) {
977                         SetPageDirty(hpage);
978                 } else {
979                         kill = 0;
980                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
981                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
982                                 pfn);
983                 }
984         }
985
986         /*
987          * First collect all the processes that have the page
988          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
989          * because ttu takes the rmap data structures down.
990          *
991          * Error handling: We ignore errors here because
992          * there's nothing that can be done.
993          */
994         if (kill)
995                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
996
997         unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
998         if (!unmap_success)
999                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1000                        pfn, page_mapcount(hpage));
1001
1002         /*
1003          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1004          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1005          */
1006         if (mlocked)
1007                 shake_page(hpage, 0);
1008
1009         /*
1010          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1011          * struct page and all unmaps done we can decide if
1012          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1013          * was dirty or the process is not restartable,
1014          * otherwise the tokill list is merely
1015          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1016          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1017          * any accesses to the poisoned memory.
1018          */
1019         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1020         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno, !unmap_success, p, pfn, flags);
1021
1022         return unmap_success;
1023 }
1024
1025 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1026                                 unsigned long page_flags)
1027 {
1028         struct page_state *ps;
1029
1030         /*
1031          * The first check uses the current page flags which may not have any
1032          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1033          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1034          */
1035         for (ps = error_states;; ps++)
1036                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1037                         break;
1038
1039         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1040
1041         if (!ps->mask)
1042                 for (ps = error_states;; ps++)
1043                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1044                                 break;
1045         return page_action(ps, p, pfn);
1046 }
1047
1048 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1049 {
1050         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1051         struct page *head = compound_head(p);
1052         int res;
1053         unsigned long page_flags;
1054
1055         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1056                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1057                        pfn);
1058                 return 0;
1059         }
1060
1061         num_poisoned_pages_inc();
1062
1063         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1064                 /*
1065                  * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1066                  */
1067                 lock_page(head);
1068                 if (PageHWPoison(head)) {
1069                         if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1070                             || (p != head && TestSetPageHWPoison(head))) {
1071                                 num_poisoned_pages_dec();
1072                                 unlock_page(head);
1073                                 return 0;
1074                         }
1075                 }
1076                 unlock_page(head);
1077                 dissolve_free_huge_page(p);
1078                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, MF_DELAYED);
1079                 return 0;
1080         }
1081
1082         lock_page(head);
1083         page_flags = head->flags;
1084
1085         if (!PageHWPoison(head)) {
1086                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1087                 num_poisoned_pages_dec();
1088                 unlock_page(head);
1089                 put_hwpoison_page(head);
1090                 return 0;
1091         }
1092
1093         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &head)) {
1094                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1095                 res = -EBUSY;
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1100 out:
1101         unlock_page(head);
1102         return res;
1103 }
1104
1105 /**
1106  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1107  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1108  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1109  * @flags: fine tune action taken
1110  *
1111  * This function is called by the low level machine check code
1112  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1113  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1114  * dropping pages, killing processes etc.
1115  *
1116  * The function is primarily of use for corruptions that
1117  * happen outside the current execution context (e.g. when
1118  * detected by a background scrubber)
1119  *
1120  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1121  * enabled and no spinlocks hold.
1122  */
1123 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1124 {
1125         struct page *p;
1126         struct page *hpage;
1127         struct page *orig_head;
1128         int res;
1129         unsigned long page_flags;
1130
1131         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1132                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1133
1134         if (!pfn_valid(pfn)) {
1135                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1136                         pfn);
1137                 return -ENXIO;
1138         }
1139
1140         p = pfn_to_page(pfn);
1141         if (PageHuge(p))
1142                 return memory_failure_hugetlb(pfn, trapno, flags);
1143         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1144                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1145                         pfn);
1146                 return 0;
1147         }
1148
1149         orig_head = hpage = compound_head(p);
1150         num_poisoned_pages_inc();
1151
1152         /*
1153          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1154          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1155          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1156          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1157          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1158          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1159          *    used and will be freed some time later.
1160          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1161          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1162          */
1163         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1164                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1165                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1166                         return 0;
1167                 } else {
1168                         action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1169                         return -EBUSY;
1170                 }
1171         }
1172
1173         if (PageTransHuge(hpage)) {
1174                 lock_page(p);
1175                 if (!PageAnon(p) || unlikely(split_huge_page(p))) {
1176                         unlock_page(p);
1177                         if (!PageAnon(p))
1178                                 pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1179                                         pfn);
1180                         else
1181                                 pr_err("Memory failure: %#lx: thp split failed\n",
1182                                         pfn);
1183                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1184                                 num_poisoned_pages_dec();
1185                         put_hwpoison_page(p);
1186                         return -EBUSY;
1187                 }
1188                 unlock_page(p);
1189                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1190                 hpage = compound_head(p);
1191         }
1192
1193         /*
1194          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1195          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1196          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1197          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1198          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1199          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1200          */
1201         shake_page(p, 0);
1202         /* shake_page could have turned it free. */
1203         if (!PageLRU(p) && is_free_buddy_page(p)) {
1204                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1205                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1206                 else
1207                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY_2ND, MF_DELAYED);
1208                 return 0;
1209         }
1210
1211         lock_page(p);
1212
1213         /*
1214          * The page could have changed compound pages during the locking.
1215          * If this happens just bail out.
1216          */
1217         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1218                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1219                 res = -EBUSY;
1220                 goto out;
1221         }
1222
1223         /*
1224          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1225          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1226          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1227          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1228          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1229          */
1230         if (PageHuge(p))
1231                 page_flags = hpage->flags;
1232         else
1233                 page_flags = p->flags;
1234
1235         /*
1236          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1237          */
1238         if (!PageHWPoison(p)) {
1239                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1240                 num_poisoned_pages_dec();
1241                 unlock_page(p);
1242                 put_hwpoison_page(p);
1243                 return 0;
1244         }
1245         if (hwpoison_filter(p)) {
1246                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1247                         num_poisoned_pages_dec();
1248                 unlock_page(p);
1249                 put_hwpoison_page(p);
1250                 return 0;
1251         }
1252
1253         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p))
1254                 goto identify_page_state;
1255
1256         /*
1257          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1258          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1259          */
1260         wait_on_page_writeback(p);
1261
1262         /*
1263          * Now take care of user space mappings.
1264          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1265          *
1266          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1267          * page after thp split.
1268          */
1269         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)) {
1270                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1271                 res = -EBUSY;
1272                 goto out;
1273         }
1274
1275         /*
1276          * Torn down by someone else?
1277          */
1278         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1279                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1280                 res = -EBUSY;
1281                 goto out;
1282         }
1283
1284 identify_page_state:
1285         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1286 out:
1287         unlock_page(p);
1288         return res;
1289 }
1290 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1291
1292 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1293 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1294
1295 struct memory_failure_entry {
1296         unsigned long pfn;
1297         int trapno;
1298         int flags;
1299 };
1300
1301 struct memory_failure_cpu {
1302         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1303                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1304         spinlock_t lock;
1305         struct work_struct work;
1306 };
1307
1308 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1309
1310 /**
1311  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1312  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1313  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1314  * @flags: Flags for memory failure handling
1315  *
1316  * This function is called by the low level hardware error handler
1317  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1318  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1319  * processes etc.
1320  *
1321  * The function is primarily of use for corruptions that
1322  * happen outside the current execution context (e.g. when
1323  * detected by a background scrubber)
1324  *
1325  * Can run in IRQ context.
1326  */
1327 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1328 {
1329         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1330         unsigned long proc_flags;
1331         struct memory_failure_entry entry = {
1332                 .pfn =          pfn,
1333                 .trapno =       trapno,
1334                 .flags =        flags,
1335         };
1336
1337         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1338         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1339         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1340                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1341         else
1342                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1343                        pfn);
1344         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1345         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1348
1349 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1350 {
1351         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1352         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1353         unsigned long proc_flags;
1354         int gotten;
1355
1356         mf_cpu = this_cpu_ptr(&memory_failure_cpu);
1357         for (;;) {
1358                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1359                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1360                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1361                 if (!gotten)
1362                         break;
1363                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1364                         soft_offline_page(pfn_to_page(entry.pfn), entry.flags);
1365                 else
1366                         memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1367         }
1368 }
1369
1370 static int __init memory_failure_init(void)
1371 {
1372         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1373         int cpu;
1374
1375         for_each_possible_cpu(cpu) {
1376                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1377                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1378                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1379                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1380         }
1381
1382         return 0;
1383 }
1384 core_initcall(memory_failure_init);
1385
1386 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1387 ({                                                      \
1388         if (__ratelimit(rs))                            \
1389                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1390 })
1391
1392 /**
1393  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1394  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1395  *
1396  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1397  * memory_failure() earlier.
1398  *
1399  * This is only done on the software-level, so it only works
1400  * for linux injected failures, not real hardware failures
1401  *
1402  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1403  */
1404 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1405 {
1406         struct page *page;
1407         struct page *p;
1408         int freeit = 0;
1409         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1410                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1411
1412         if (!pfn_valid(pfn))
1413                 return -ENXIO;
1414
1415         p = pfn_to_page(pfn);
1416         page = compound_head(p);
1417
1418         if (!PageHWPoison(p)) {
1419                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1420                                  pfn, &unpoison_rs);
1421                 return 0;
1422         }
1423
1424         if (page_count(page) > 1) {
1425                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1426                                  pfn, &unpoison_rs);
1427                 return 0;
1428         }
1429
1430         if (page_mapped(page)) {
1431                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1432                                  pfn, &unpoison_rs);
1433                 return 0;
1434         }
1435
1436         if (page_mapping(page)) {
1437                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1438                                  pfn, &unpoison_rs);
1439                 return 0;
1440         }
1441
1442         /*
1443          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1444          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1445          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1446          */
1447         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1448                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1449                                  pfn, &unpoison_rs);
1450                 return 0;
1451         }
1452
1453         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1454                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1455                         num_poisoned_pages_dec();
1456                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1457                                  pfn, &unpoison_rs);
1458                 return 0;
1459         }
1460
1461         lock_page(page);
1462         /*
1463          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1464          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1465          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1466          * the free buddy page pool.
1467          */
1468         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1469                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1470                                  pfn, &unpoison_rs);
1471                 num_poisoned_pages_dec();
1472                 freeit = 1;
1473         }
1474         unlock_page(page);
1475
1476         put_hwpoison_page(page);
1477         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1478                 put_hwpoison_page(page);
1479
1480         return 0;
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1483
1484 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1485 {
1486         int nid = page_to_nid(p);
1487
1488         return new_page_nodemask(p, nid, &node_states[N_MEMORY]);
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1493  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1494  * that is not free, and 1 for any other page type.
1495  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1496  */
1497 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1498 {
1499         int ret;
1500
1501         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1502                 return 1;
1503
1504         /*
1505          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1506          * from free hugepage list.
1507          */
1508         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1509                 if (PageHuge(p)) {
1510                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1511                         ret = 0;
1512                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1513                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1514                         ret = 0;
1515                 } else {
1516                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1517                                 __func__, pfn, p->flags);
1518                         ret = -EIO;
1519                 }
1520         } else {
1521                 /* Not a free page */
1522                 ret = 1;
1523         }
1524         return ret;
1525 }
1526
1527 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1528 {
1529         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1530
1531         if (ret == 1 && !PageHuge(page) &&
1532             !PageLRU(page) && !__PageMovable(page)) {
1533                 /*
1534                  * Try to free it.
1535                  */
1536                 put_hwpoison_page(page);
1537                 shake_page(page, 1);
1538
1539                 /*
1540                  * Did it turn free?
1541                  */
1542                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1543                 if (ret == 1 && !PageLRU(page)) {
1544                         /* Drop page reference which is from __get_any_page() */
1545                         put_hwpoison_page(page);
1546                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx (%pGp)\n",
1547                                 pfn, page->flags, &page->flags);
1548                         return -EIO;
1549                 }
1550         }
1551         return ret;
1552 }
1553
1554 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1555 {
1556         int ret;
1557         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1558         struct page *hpage = compound_head(page);
1559         LIST_HEAD(pagelist);
1560
1561         /*
1562          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1563          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1564          */
1565         lock_page(hpage);
1566         if (PageHWPoison(hpage)) {
1567                 unlock_page(hpage);
1568                 put_hwpoison_page(hpage);
1569                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1570                 return -EBUSY;
1571         }
1572         unlock_page(hpage);
1573
1574         ret = isolate_huge_page(hpage, &pagelist);
1575         /*
1576          * get_any_page() and isolate_huge_page() takes a refcount each,
1577          * so need to drop one here.
1578          */
1579         put_hwpoison_page(hpage);
1580         if (!ret) {
1581                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage failed to isolate\n", pfn);
1582                 return -EBUSY;
1583         }
1584
1585         ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1586                                 MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1587         if (ret) {
1588                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1589                         pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1590                 if (!list_empty(&pagelist))
1591                         putback_movable_pages(&pagelist);
1592                 if (ret > 0)
1593                         ret = -EIO;
1594         } else {
1595                 if (PageHuge(page))
1596                         dissolve_free_huge_page(page);
1597         }
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1602 {
1603         int ret;
1604         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1605
1606         /*
1607          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1608          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1609          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1610          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1611          */
1612         lock_page(page);
1613         wait_on_page_writeback(page);
1614         if (PageHWPoison(page)) {
1615                 unlock_page(page);
1616                 put_hwpoison_page(page);
1617                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1618                 return -EBUSY;
1619         }
1620         /*
1621          * Try to invalidate first. This should work for
1622          * non dirty unmapped page cache pages.
1623          */
1624         ret = invalidate_inode_page(page);
1625         unlock_page(page);
1626         /*
1627          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1628          * would need to fix isolation locking first.
1629          */
1630         if (ret == 1) {
1631                 put_hwpoison_page(page);
1632                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1633                 SetPageHWPoison(page);
1634                 num_poisoned_pages_inc();
1635                 return 0;
1636         }
1637
1638         /*
1639          * Simple invalidation didn't work.
1640          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1641          * handles a large number of cases for us.
1642          */
1643         if (PageLRU(page))
1644                 ret = isolate_lru_page(page);
1645         else
1646                 ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1647         /*
1648          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1649          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1650          */
1651         put_hwpoison_page(page);
1652         if (!ret) {
1653                 LIST_HEAD(pagelist);
1654                 /*
1655                  * After isolated lru page, the PageLRU will be cleared,
1656                  * so use !__PageMovable instead for LRU page's mapping
1657                  * cannot have PAGE_MAPPING_MOVABLE.
1658                  */
1659                 if (!__PageMovable(page))
1660                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1661                                                 page_is_file_cache(page));
1662                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1663                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1664                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1665                 if (ret) {
1666                         if (!list_empty(&pagelist))
1667                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1668
1669                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1670                                 pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1671                         if (ret > 0)
1672                                 ret = -EIO;
1673                 }
1674         } else {
1675                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
1676                         pfn, ret, page_count(page), page->flags, &page->flags);
1677         }
1678         return ret;
1679 }
1680
1681 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page, int flags)
1682 {
1683         int ret;
1684         struct page *hpage = compound_head(page);
1685
1686         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1687                 lock_page(hpage);
1688                 if (!PageAnon(hpage) || unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1689                         unlock_page(hpage);
1690                         if (!PageAnon(hpage))
1691                                 pr_info("soft offline: %#lx: non anonymous thp\n", page_to_pfn(page));
1692                         else
1693                                 pr_info("soft offline: %#lx: thp split failed\n", page_to_pfn(page));
1694                         put_hwpoison_page(hpage);
1695                         return -EBUSY;
1696                 }
1697                 unlock_page(hpage);
1698                 get_hwpoison_page(page);
1699                 put_hwpoison_page(hpage);
1700         }
1701
1702         if (PageHuge(page))
1703                 ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1704         else
1705                 ret = __soft_offline_page(page, flags);
1706
1707         return ret;
1708 }
1709
1710 static void soft_offline_free_page(struct page *page)
1711 {
1712         struct page *head = compound_head(page);
1713
1714         if (!TestSetPageHWPoison(head)) {
1715                 num_poisoned_pages_inc();
1716                 if (PageHuge(head))
1717                         dissolve_free_huge_page(page);
1718         }
1719 }
1720
1721 /**
1722  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1723  * @page: page to offline
1724  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1725  *
1726  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1727  *
1728  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1729  * without killing anything. This is for the case when
1730  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1731  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1732  * out.
1733  *
1734  * The actual policy on when to do that is maintained by
1735  * user space.
1736  *
1737  * This should never impact any application or cause data loss,
1738  * however it might take some time.
1739  *
1740  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1741  * ``good enough'' for the majority of memory.
1742  */
1743 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1744 {
1745         int ret;
1746         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1747
1748         if (PageHWPoison(page)) {
1749                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1750                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1751                         put_hwpoison_page(page);
1752                 return -EBUSY;
1753         }
1754
1755         get_online_mems();
1756         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1757         put_online_mems();
1758
1759         if (ret > 0)
1760                 ret = soft_offline_in_use_page(page, flags);
1761         else if (ret == 0)
1762                 soft_offline_free_page(page);
1763
1764         return ret;
1765 }