Merge tag 'thermal-5.17-rc1-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafae...
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/dax.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/hugetlb.h>
54 #include <linux/memory_hotplug.h>
55 #include <linux/mm_inline.h>
56 #include <linux/memremap.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/ratelimit.h>
59 #include <linux/page-isolation.h>
60 #include <linux/pagewalk.h>
61 #include <linux/shmem_fs.h>
62 #include "internal.h"
63 #include "ras/ras_event.h"
64
65 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
66
67 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
68
69 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
70
71 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
72 {
73         int ret;
74
75         zone_pcp_disable(page_zone(page));
76         ret = dissolve_free_huge_page(page);
77         if (!ret)
78                 ret = take_page_off_buddy(page);
79         zone_pcp_enable(page_zone(page));
80
81         return ret > 0;
82 }
83
84 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
85 {
86         if (hugepage_or_freepage) {
87                 /*
88                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
89                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
90                  */
91                 if (!__page_handle_poison(page))
92                         /*
93                          * We could fail to take off the target page from buddy
94                          * for example due to racy page allocation, but that's
95                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
96                          * and if someone really want to use it, they should
97                          * take it.
98                          */
99                         return false;
100         }
101
102         SetPageHWPoison(page);
103         if (release)
104                 put_page(page);
105         page_ref_inc(page);
106         num_poisoned_pages_inc();
107
108         return true;
109 }
110
111 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
112
113 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
114 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
115 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
116 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
117 u64 hwpoison_filter_flags_value;
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
123
124 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
125 {
126         struct address_space *mapping;
127         dev_t dev;
128
129         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
130             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
131                 return 0;
132
133         /*
134          * page_mapping() does not accept slab pages.
135          */
136         if (PageSlab(p))
137                 return -EINVAL;
138
139         mapping = page_mapping(p);
140         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
141                 return -EINVAL;
142
143         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
144         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
145             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
146                 return -EINVAL;
147         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
148             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
149                 return -EINVAL;
150
151         return 0;
152 }
153
154 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
155 {
156         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
157                 return 0;
158
159         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
160                                     hwpoison_filter_flags_value)
161                 return 0;
162         else
163                 return -EINVAL;
164 }
165
166 /*
167  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
168  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
169  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
170  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
171  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
172  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
173  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
174  * a freed page.
175  */
176 #ifdef CONFIG_MEMCG
177 u64 hwpoison_filter_memcg;
178 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
179 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
180 {
181         if (!hwpoison_filter_memcg)
182                 return 0;
183
184         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
185                 return -EINVAL;
186
187         return 0;
188 }
189 #else
190 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
191 #endif
192
193 int hwpoison_filter(struct page *p)
194 {
195         if (!hwpoison_filter_enable)
196                 return 0;
197
198         if (hwpoison_filter_dev(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         if (hwpoison_filter_flags(p))
202                 return -EINVAL;
203
204         if (hwpoison_filter_task(p))
205                 return -EINVAL;
206
207         return 0;
208 }
209 #else
210 int hwpoison_filter(struct page *p)
211 {
212         return 0;
213 }
214 #endif
215
216 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
217
218 /*
219  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
220  * the page.
221  *
222  * General strategy:
223  * Find all processes having the page mapped and kill them.
224  * But we keep a page reference around so that the page is not
225  * actually freed yet.
226  * Then stash the page away
227  *
228  * There's no convenient way to get back to mapped processes
229  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
230  * running processes.
231  *
232  * Remember that machine checks are not common (or rather
233  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
234  * be a performance issue.
235  *
236  * Also there are some races possible while we get from the
237  * error detection to actually handle it.
238  */
239
240 struct to_kill {
241         struct list_head nd;
242         struct task_struct *tsk;
243         unsigned long addr;
244         short size_shift;
245 };
246
247 /*
248  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
249  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
250  * ``action required'' if error happened in current execution context
251  */
252 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
253 {
254         struct task_struct *t = tk->tsk;
255         short addr_lsb = tk->size_shift;
256         int ret = 0;
257
258         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
259                         pfn, t->comm, t->pid);
260
261         if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
262                 if (t == current)
263                         ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
264                                          (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
265                 else
266                         /* Signal other processes sharing the page if they have PF_MCE_EARLY set. */
267                         ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
268                                 addr_lsb, t);
269         } else {
270                 /*
271                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
272                  * can be temporarily blocked.
273                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
274                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
275                  */
276                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
277                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
278         }
279         if (ret < 0)
280                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
281                         t->comm, t->pid, ret);
282         return ret;
283 }
284
285 /*
286  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
287  * lru_add_drain_all.
288  */
289 void shake_page(struct page *p)
290 {
291         if (PageHuge(p))
292                 return;
293
294         if (!PageSlab(p)) {
295                 lru_add_drain_all();
296                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
297                         return;
298         }
299
300         /*
301          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
302          * shrinker will be available.
303          */
304 }
305 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
306
307 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
308                 struct vm_area_struct *vma)
309 {
310         unsigned long address = vma_address(page, vma);
311         unsigned long ret = 0;
312         pgd_t *pgd;
313         p4d_t *p4d;
314         pud_t *pud;
315         pmd_t *pmd;
316         pte_t *pte;
317
318         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
319         if (!pgd_present(*pgd))
320                 return 0;
321         p4d = p4d_offset(pgd, address);
322         if (!p4d_present(*p4d))
323                 return 0;
324         pud = pud_offset(p4d, address);
325         if (!pud_present(*pud))
326                 return 0;
327         if (pud_devmap(*pud))
328                 return PUD_SHIFT;
329         pmd = pmd_offset(pud, address);
330         if (!pmd_present(*pmd))
331                 return 0;
332         if (pmd_devmap(*pmd))
333                 return PMD_SHIFT;
334         pte = pte_offset_map(pmd, address);
335         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
336                 ret = PAGE_SHIFT;
337         pte_unmap(pte);
338         return ret;
339 }
340
341 /*
342  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
343  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
344  */
345
346 /*
347  * Schedule a process for later kill.
348  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
349  */
350 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
351                        struct vm_area_struct *vma,
352                        struct list_head *to_kill)
353 {
354         struct to_kill *tk;
355
356         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
357         if (!tk) {
358                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
359                 return;
360         }
361
362         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
363         if (is_zone_device_page(p))
364                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
365         else
366                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
367
368         /*
369          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
370          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
371          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
372          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
373          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
374          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
375          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
376          * has a mapping for the page.
377          */
378         if (tk->addr == -EFAULT) {
379                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
380                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
381         } else if (tk->size_shift == 0) {
382                 kfree(tk);
383                 return;
384         }
385
386         get_task_struct(tsk);
387         tk->tsk = tsk;
388         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
389 }
390
391 /*
392  * Kill the processes that have been collected earlier.
393  *
394  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
395  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
396  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
397  * wrong earlier.
398  */
399 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
400                 unsigned long pfn, int flags)
401 {
402         struct to_kill *tk, *next;
403
404         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
405                 if (forcekill) {
406                         /*
407                          * In case something went wrong with munmapping
408                          * make sure the process doesn't catch the
409                          * signal and then access the memory. Just kill it.
410                          */
411                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
412                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
413                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
414                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
415                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
416                         }
417
418                         /*
419                          * In theory the process could have mapped
420                          * something else on the address in-between. We could
421                          * check for that, but we need to tell the
422                          * process anyways.
423                          */
424                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
425                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
426                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
427                 }
428                 put_task_struct(tk->tsk);
429                 kfree(tk);
430         }
431 }
432
433 /*
434  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
435  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
436  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
437  *
438  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
439  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
440  */
441 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
442 {
443         struct task_struct *t;
444
445         for_each_thread(tsk, t) {
446                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
447                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
448                                 return t;
449                 } else {
450                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
451                                 return t;
452                 }
453         }
454         return NULL;
455 }
456
457 /*
458  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
459  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
460  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
461  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
462  *
463  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
464  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
465  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
466  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
467  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
468  */
469 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
470                                            int force_early)
471 {
472         if (!tsk->mm)
473                 return NULL;
474         /*
475          * Comparing ->mm here because current task might represent
476          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
477          */
478         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
479                 return current;
480
481         return find_early_kill_thread(tsk);
482 }
483
484 /*
485  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
486  */
487 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
488                                 int force_early)
489 {
490         struct vm_area_struct *vma;
491         struct task_struct *tsk;
492         struct anon_vma *av;
493         pgoff_t pgoff;
494
495         av = page_lock_anon_vma_read(page);
496         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
497                 return;
498
499         pgoff = page_to_pgoff(page);
500         read_lock(&tasklist_lock);
501         for_each_process (tsk) {
502                 struct anon_vma_chain *vmac;
503                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
504
505                 if (!t)
506                         continue;
507                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
508                                                pgoff, pgoff) {
509                         vma = vmac->vma;
510                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
511                                 continue;
512                         if (vma->vm_mm == t->mm)
513                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
514                 }
515         }
516         read_unlock(&tasklist_lock);
517         page_unlock_anon_vma_read(av);
518 }
519
520 /*
521  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
522  */
523 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
524                                 int force_early)
525 {
526         struct vm_area_struct *vma;
527         struct task_struct *tsk;
528         struct address_space *mapping = page->mapping;
529         pgoff_t pgoff;
530
531         i_mmap_lock_read(mapping);
532         read_lock(&tasklist_lock);
533         pgoff = page_to_pgoff(page);
534         for_each_process(tsk) {
535                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
536
537                 if (!t)
538                         continue;
539                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
540                                       pgoff) {
541                         /*
542                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
543                          * the page but the corrupted page is not necessarily
544                          * mapped it in its pte.
545                          * Assume applications who requested early kill want
546                          * to be informed of all such data corruptions.
547                          */
548                         if (vma->vm_mm == t->mm)
549                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
550                 }
551         }
552         read_unlock(&tasklist_lock);
553         i_mmap_unlock_read(mapping);
554 }
555
556 /*
557  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
558  */
559 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
560                                 int force_early)
561 {
562         if (!page->mapping)
563                 return;
564
565         if (PageAnon(page))
566                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
567         else
568                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
569 }
570
571 struct hwp_walk {
572         struct to_kill tk;
573         unsigned long pfn;
574         int flags;
575 };
576
577 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
578 {
579         tk->addr = addr;
580         tk->size_shift = shift;
581 }
582
583 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
584                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
585 {
586         unsigned long pfn = 0;
587
588         if (pte_present(pte)) {
589                 pfn = pte_pfn(pte);
590         } else {
591                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
592
593                 if (is_hwpoison_entry(swp))
594                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
595         }
596
597         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
598                 return 0;
599
600         set_to_kill(tk, addr, shift);
601         return 1;
602 }
603
604 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
605 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
606                                       struct hwp_walk *hwp)
607 {
608         pmd_t pmd = *pmdp;
609         unsigned long pfn;
610         unsigned long hwpoison_vaddr;
611
612         if (!pmd_present(pmd))
613                 return 0;
614         pfn = pmd_pfn(pmd);
615         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
616                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
617                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
618                 return 1;
619         }
620         return 0;
621 }
622 #else
623 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
624                                       struct hwp_walk *hwp)
625 {
626         return 0;
627 }
628 #endif
629
630 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
631                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
632 {
633         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
634         int ret = 0;
635         pte_t *ptep, *mapped_pte;
636         spinlock_t *ptl;
637
638         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
639         if (ptl) {
640                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
641                 spin_unlock(ptl);
642                 goto out;
643         }
644
645         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
646                 goto out;
647
648         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
649                                                 addr, &ptl);
650         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
651                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
652                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
653                 if (ret == 1)
654                         break;
655         }
656         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
657 out:
658         cond_resched();
659         return ret;
660 }
661
662 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
663 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
664                             unsigned long addr, unsigned long end,
665                             struct mm_walk *walk)
666 {
667         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
668         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
669         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
670
671         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
672                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
673 }
674 #else
675 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
676 #endif
677
678 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
679         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
680         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
681 };
682
683 /*
684  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
685  *
686  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
687  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
688  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
689  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
690  *
691  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
692  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
693  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
694  * process has multiple entries mapping the error page.
695  */
696 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
697                                   int flags)
698 {
699         int ret;
700         struct hwp_walk priv = {
701                 .pfn = pfn,
702         };
703         priv.tk.tsk = p;
704
705         mmap_read_lock(p->mm);
706         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
707                               (void *)&priv);
708         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
709                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
710         mmap_read_unlock(p->mm);
711         return ret ? -EFAULT : -EHWPOISON;
712 }
713
714 static const char *action_name[] = {
715         [MF_IGNORED] = "Ignored",
716         [MF_FAILED] = "Failed",
717         [MF_DELAYED] = "Delayed",
718         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
719 };
720
721 static const char * const action_page_types[] = {
722         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
723         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
724         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
725         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
726         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
727         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
728         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
729         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
730         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
731         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
732         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
733         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
734         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
735         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
736         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
737         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
738         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
739         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
740         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
741         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
742         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
743 };
744
745 /*
746  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
747  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
748  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
749  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
750  */
751 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
752 {
753         if (!isolate_lru_page(p)) {
754                 /*
755                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
756                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
757                  */
758                 ClearPageActive(p);
759                 ClearPageUnevictable(p);
760
761                 /*
762                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
763                  * to uncharge it manually from its memcg.
764                  */
765                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
766
767                 /*
768                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
769                  */
770                 put_page(p);
771                 return 0;
772         }
773         return -EIO;
774 }
775
776 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
777                                 struct address_space *mapping)
778 {
779         int ret = MF_FAILED;
780
781         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
782                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
783
784                 if (err != 0) {
785                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
786                                 pfn, err);
787                 } else if (page_has_private(p) &&
788                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
789                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
790                                 pfn);
791                 } else {
792                         ret = MF_RECOVERED;
793                 }
794         } else {
795                 /*
796                  * If the file system doesn't support it just invalidate
797                  * This fails on dirty or anything with private pages
798                  */
799                 if (invalidate_inode_page(p))
800                         ret = MF_RECOVERED;
801                 else
802                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
803                                 pfn);
804         }
805
806         return ret;
807 }
808
809 struct page_state {
810         unsigned long mask;
811         unsigned long res;
812         enum mf_action_page_type type;
813
814         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
815         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
816 };
817
818 /*
819  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
820  * false.
821  *
822  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
823  */
824 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
825                                bool extra_pins)
826 {
827         int count = page_count(p) - 1;
828
829         if (extra_pins)
830                 count -= 1;
831
832         if (count > 0) {
833                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
834                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
835                 return true;
836         }
837
838         return false;
839 }
840
841 /*
842  * Error hit kernel page.
843  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
844  * could be more sophisticated.
845  */
846 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
847 {
848         unlock_page(p);
849         return MF_IGNORED;
850 }
851
852 /*
853  * Page in unknown state. Do nothing.
854  */
855 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
856 {
857         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
858         unlock_page(p);
859         return MF_FAILED;
860 }
861
862 /*
863  * Clean (or cleaned) page cache page.
864  */
865 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
866 {
867         int ret;
868         struct address_space *mapping;
869         bool extra_pins;
870
871         delete_from_lru_cache(p);
872
873         /*
874          * For anonymous pages we're done the only reference left
875          * should be the one m_f() holds.
876          */
877         if (PageAnon(p)) {
878                 ret = MF_RECOVERED;
879                 goto out;
880         }
881
882         /*
883          * Now truncate the page in the page cache. This is really
884          * more like a "temporary hole punch"
885          * Don't do this for block devices when someone else
886          * has a reference, because it could be file system metadata
887          * and that's not safe to truncate.
888          */
889         mapping = page_mapping(p);
890         if (!mapping) {
891                 /*
892                  * Page has been teared down in the meanwhile
893                  */
894                 ret = MF_FAILED;
895                 goto out;
896         }
897
898         /*
899          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
900          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
901          */
902         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
903
904         /*
905          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
906          *
907          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
908          */
909         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
910         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
911                 ret = MF_FAILED;
912
913 out:
914         unlock_page(p);
915
916         return ret;
917 }
918
919 /*
920  * Dirty pagecache page
921  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
922  * propagated.
923  */
924 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
925 {
926         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
927
928         SetPageError(p);
929         /* TBD: print more information about the file. */
930         if (mapping) {
931                 /*
932                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
933                  * who check the mapping.
934                  * This way the application knows that something went
935                  * wrong with its dirty file data.
936                  *
937                  * There's one open issue:
938                  *
939                  * The EIO will be only reported on the next IO
940                  * operation and then cleared through the IO map.
941                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
942                  * first through the AS_EIO flag in the address space
943                  * and then through the PageError flag in the page.
944                  * Since we drop pages on memory failure handling the
945                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
946                  *
947                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
948                  * the first operation that returns an error, while
949                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
950                  * when the page is reread or dropped.  If an
951                  * application assumes it will always get error on
952                  * fsync, but does other operations on the fd before
953                  * and the page is dropped between then the error
954                  * will not be properly reported.
955                  *
956                  * This can already happen even without hwpoisoned
957                  * pages: first on metadata IO errors (which only
958                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
959                  * at the wrong time.
960                  *
961                  * So right now we assume that the application DTRT on
962                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
963                  * of the kernel.
964                  */
965                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
966         }
967
968         return me_pagecache_clean(ps, p);
969 }
970
971 /*
972  * Clean and dirty swap cache.
973  *
974  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
975  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
976  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
977  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
978  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
979  * and then
980  *      - clear dirty bit to prevent IO
981  *      - remove from LRU
982  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
983  *        a later page fault, we know the application is accessing
984  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
985  *        interception code in do_swap_page to catch it).
986  *
987  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
988  * bring in the known good data from disk.
989  */
990 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
991 {
992         int ret;
993         bool extra_pins = false;
994
995         ClearPageDirty(p);
996         /* Trigger EIO in shmem: */
997         ClearPageUptodate(p);
998
999         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1000         unlock_page(p);
1001
1002         if (ret == MF_DELAYED)
1003                 extra_pins = true;
1004
1005         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1006                 ret = MF_FAILED;
1007
1008         return ret;
1009 }
1010
1011 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1012 {
1013         int ret;
1014
1015         delete_from_swap_cache(p);
1016
1017         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1018         unlock_page(p);
1019
1020         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1021                 ret = MF_FAILED;
1022
1023         return ret;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Huge pages. Needs work.
1028  * Issues:
1029  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1030  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1031  */
1032 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1033 {
1034         int res;
1035         struct page *hpage = compound_head(p);
1036         struct address_space *mapping;
1037
1038         if (!PageHuge(hpage))
1039                 return MF_DELAYED;
1040
1041         mapping = page_mapping(hpage);
1042         if (mapping) {
1043                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1044                 unlock_page(hpage);
1045         } else {
1046                 res = MF_FAILED;
1047                 unlock_page(hpage);
1048                 /*
1049                  * migration entry prevents later access on error anonymous
1050                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
1051                  * save healthy subpages.
1052                  */
1053                 if (PageAnon(hpage))
1054                         put_page(hpage);
1055                 if (__page_handle_poison(p)) {
1056                         page_ref_inc(p);
1057                         res = MF_RECOVERED;
1058                 }
1059         }
1060
1061         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1062                 res = MF_FAILED;
1063
1064         return res;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Various page states we can handle.
1069  *
1070  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1071  * The table matches them in order and calls the right handler.
1072  *
1073  * This is quite tricky because we can access page at any time
1074  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1075  *
1076  * This is not complete. More states could be added.
1077  * For any missing state don't attempt recovery.
1078  */
1079
1080 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1081 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1082 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1083 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1084 #define lru             (1UL << PG_lru)
1085 #define head            (1UL << PG_head)
1086 #define slab            (1UL << PG_slab)
1087 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1088
1089 static struct page_state error_states[] = {
1090         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1091         /*
1092          * free pages are specially detected outside this table:
1093          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1094          */
1095
1096         /*
1097          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1098          * currently unused objects without touching them. But just
1099          * treat it as standard kernel for now.
1100          */
1101         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1102
1103         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1104
1105         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1106         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1107
1108         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1109         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1110
1111         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1112         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1113
1114         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1115         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1116
1117         /*
1118          * Catchall entry: must be at end.
1119          */
1120         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1121 };
1122
1123 #undef dirty
1124 #undef sc
1125 #undef unevict
1126 #undef mlock
1127 #undef lru
1128 #undef head
1129 #undef slab
1130 #undef reserved
1131
1132 /*
1133  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1134  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1135  */
1136 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1137                           enum mf_result result)
1138 {
1139         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1140
1141         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1142                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1143 }
1144
1145 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1146                         unsigned long pfn)
1147 {
1148         int result;
1149
1150         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1151         result = ps->action(ps, p);
1152
1153         action_result(pfn, ps->type, result);
1154
1155         /* Could do more checks here if page looks ok */
1156         /*
1157          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1158          */
1159
1160         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1161 }
1162
1163 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1164 {
1165         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1166 }
1167
1168 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1169 {
1170         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1171 }
1172
1173 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1174 {
1175         if (PageHWPoison(page))
1176                 set_page_private(page, 0);
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1181  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1182  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1183  * to be called only in the context where we never have such pages.
1184  */
1185 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page)
1186 {
1187         return PageLRU(page) || __PageMovable(page) || is_free_buddy_page(page);
1188 }
1189
1190 static int __get_hwpoison_page(struct page *page)
1191 {
1192         struct page *head = compound_head(page);
1193         int ret = 0;
1194         bool hugetlb = false;
1195
1196         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1197         if (hugetlb)
1198                 return ret;
1199
1200         /*
1201          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1202          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1203          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1204          */
1205         if (!HWPoisonHandlable(head))
1206                 return -EBUSY;
1207
1208         if (get_page_unless_zero(head)) {
1209                 if (head == compound_head(page))
1210                         return 1;
1211
1212                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1213                         page_to_pfn(page));
1214                 put_page(head);
1215         }
1216
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1221 {
1222         int ret = 0, pass = 0;
1223         bool count_increased = false;
1224
1225         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1226                 count_increased = true;
1227
1228 try_again:
1229         if (!count_increased) {
1230                 ret = __get_hwpoison_page(p);
1231                 if (!ret) {
1232                         if (page_count(p)) {
1233                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1234                                 if (pass++ < 3)
1235                                         goto try_again;
1236                                 ret = -EBUSY;
1237                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1238                                 /* We raced with put_page, retry. */
1239                                 if (pass++ < 3)
1240                                         goto try_again;
1241                                 ret = -EIO;
1242                         }
1243                         goto out;
1244                 } else if (ret == -EBUSY) {
1245                         /*
1246                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1247                          * page, retry.
1248                          */
1249                         if (pass++ < 3) {
1250                                 shake_page(p);
1251                                 goto try_again;
1252                         }
1253                         ret = -EIO;
1254                         goto out;
1255                 }
1256         }
1257
1258         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p)) {
1259                 ret = 1;
1260         } else {
1261                 /*
1262                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1263                  * it into something we can handle.
1264                  */
1265                 if (pass++ < 3) {
1266                         put_page(p);
1267                         shake_page(p);
1268                         count_increased = false;
1269                         goto try_again;
1270                 }
1271                 put_page(p);
1272                 ret = -EIO;
1273         }
1274 out:
1275         if (ret == -EIO)
1276                 dump_page(p, "hwpoison: unhandlable page");
1277
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1282 {
1283         struct page *head = compound_head(page);
1284         int ret = 0;
1285         bool hugetlb = false;
1286
1287         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1288         if (hugetlb)
1289                 return ret;
1290
1291         /*
1292          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1293          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1294          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1295          */
1296         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1297                 return -EHWPOISON;
1298
1299         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1300 }
1301
1302 /**
1303  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1304  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1305  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1306  *
1307  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1308  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1309  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1310  * such as LRU page and hugetlb page).
1311  *
1312  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1313  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1314  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1315  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1316  * and has some retry logic in get_any_page().
1317  *
1318  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1319  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1320  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1321  *
1322  * Return: 0 on failure,
1323  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1324  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1325  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1326  *         operations like allocation and free,
1327  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1328  */
1329 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1330 {
1331         int ret;
1332
1333         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1334         if (flags & MF_UNPOISON)
1335                 ret = __get_unpoison_page(p);
1336         else
1337                 ret = get_any_page(p, flags);
1338         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1339
1340         return ret;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1345  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1346  */
1347 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1348                                   int flags, struct page *hpage)
1349 {
1350         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1351         struct address_space *mapping;
1352         LIST_HEAD(tokill);
1353         bool unmap_success;
1354         int kill = 1, forcekill;
1355         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1356
1357         /*
1358          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1359          * other types of pages.
1360          */
1361         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1362                 return true;
1363         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1364                 return true;
1365
1366         /*
1367          * This check implies we don't kill processes if their pages
1368          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1369          */
1370         if (!page_mapped(hpage))
1371                 return true;
1372
1373         if (PageKsm(p)) {
1374                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1375                 return false;
1376         }
1377
1378         if (PageSwapCache(p)) {
1379                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1380                         pfn);
1381                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1386          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1387          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1388          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1389          */
1390         mapping = page_mapping(hpage);
1391         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1392             mapping_can_writeback(mapping)) {
1393                 if (page_mkclean(hpage)) {
1394                         SetPageDirty(hpage);
1395                 } else {
1396                         kill = 0;
1397                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1398                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1399                                 pfn);
1400                 }
1401         }
1402
1403         /*
1404          * First collect all the processes that have the page
1405          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1406          * because ttu takes the rmap data structures down.
1407          *
1408          * Error handling: We ignore errors here because
1409          * there's nothing that can be done.
1410          */
1411         if (kill)
1412                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1413
1414         if (!PageHuge(hpage)) {
1415                 try_to_unmap(hpage, ttu);
1416         } else {
1417                 if (!PageAnon(hpage)) {
1418                         /*
1419                          * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1420                          * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1421                          * this, take semaphore in write mode here and set
1422                          * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1423                          * at this higher level.
1424                          */
1425                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1426                         if (mapping) {
1427                                 try_to_unmap(hpage, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1428                                 i_mmap_unlock_write(mapping);
1429                         } else
1430                                 pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1431                 } else {
1432                         try_to_unmap(hpage, ttu);
1433                 }
1434         }
1435
1436         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1437         if (!unmap_success)
1438                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1439                        pfn, page_mapcount(hpage));
1440
1441         /*
1442          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1443          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1444          */
1445         if (mlocked)
1446                 shake_page(hpage);
1447
1448         /*
1449          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1450          * struct page and all unmaps done we can decide if
1451          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1452          * was dirty or the process is not restartable,
1453          * otherwise the tokill list is merely
1454          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1455          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1456          * any accesses to the poisoned memory.
1457          */
1458         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1459         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1460
1461         return unmap_success;
1462 }
1463
1464 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1465                                 unsigned long page_flags)
1466 {
1467         struct page_state *ps;
1468
1469         /*
1470          * The first check uses the current page flags which may not have any
1471          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1472          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1473          */
1474         for (ps = error_states;; ps++)
1475                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1476                         break;
1477
1478         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1479
1480         if (!ps->mask)
1481                 for (ps = error_states;; ps++)
1482                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1483                                 break;
1484         return page_action(ps, p, pfn);
1485 }
1486
1487 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1488 {
1489         lock_page(page);
1490         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1491                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1492
1493                 unlock_page(page);
1494                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1495                 put_page(page);
1496                 return -EBUSY;
1497         }
1498         unlock_page(page);
1499
1500         return 0;
1501 }
1502
1503 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1504 {
1505         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1506         struct page *head = compound_head(p);
1507         int res;
1508         unsigned long page_flags;
1509
1510         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1511                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1512                        pfn);
1513                 res = -EHWPOISON;
1514                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1515                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1516                 return res;
1517         }
1518
1519         num_poisoned_pages_inc();
1520
1521         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1522                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1523                 if (!res) {
1524                         lock_page(head);
1525                         if (hwpoison_filter(p)) {
1526                                 if (TestClearPageHWPoison(head))
1527                                         num_poisoned_pages_dec();
1528                                 unlock_page(head);
1529                                 return 0;
1530                         }
1531                         unlock_page(head);
1532                         res = MF_FAILED;
1533                         if (__page_handle_poison(p)) {
1534                                 page_ref_inc(p);
1535                                 res = MF_RECOVERED;
1536                         }
1537                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1538                         return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1539                 } else if (res < 0) {
1540                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1541                         return -EBUSY;
1542                 }
1543         }
1544
1545         lock_page(head);
1546         page_flags = head->flags;
1547
1548         /*
1549          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1550          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1551          * make sure that:
1552          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1553          *    entry properly works, and
1554          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1555          *    hwpoison entries.
1556          */
1557         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1558                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1559                 res = -EBUSY;
1560                 goto out;
1561         }
1562
1563         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1564                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1565                 res = -EBUSY;
1566                 goto out;
1567         }
1568
1569         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1570 out:
1571         unlock_page(head);
1572         return res;
1573 }
1574
1575 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1576                 struct dev_pagemap *pgmap)
1577 {
1578         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1579         unsigned long size = 0;
1580         struct to_kill *tk;
1581         LIST_HEAD(tokill);
1582         int rc = -EBUSY;
1583         loff_t start;
1584         dax_entry_t cookie;
1585
1586         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1587                 /*
1588                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1589                  */
1590                 put_page(page);
1591
1592         /* device metadata space is not recoverable */
1593         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1594                 rc = -ENXIO;
1595                 goto out;
1596         }
1597
1598         /*
1599          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1600          * the address_space, typically this would be handled by
1601          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1602          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1603          * poison signaling is complete.
1604          */
1605         cookie = dax_lock_page(page);
1606         if (!cookie)
1607                 goto out;
1608
1609         if (hwpoison_filter(page)) {
1610                 rc = 0;
1611                 goto unlock;
1612         }
1613
1614         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1615                 /*
1616                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1617                  * with device-side memory.
1618                  */
1619                 goto unlock;
1620         }
1621
1622         /*
1623          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1624          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1625          */
1626         SetPageHWPoison(page);
1627
1628         /*
1629          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1630          * different physical page at a given virtual address, so all
1631          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1632          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1633          */
1634         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1635         collect_procs(page, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1636
1637         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1638                 if (tk->size_shift)
1639                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1640         if (size) {
1641                 /*
1642                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1643                  * device-dax mappings which are constant size. The
1644                  * actual size of the mapping being torn down is
1645                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1646                  */
1647                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1648                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1649         }
1650         kill_procs(&tokill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1651         rc = 0;
1652 unlock:
1653         dax_unlock_page(page, cookie);
1654 out:
1655         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1656         put_dev_pagemap(pgmap);
1657         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1658         return rc;
1659 }
1660
1661 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1662
1663 /**
1664  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1665  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1666  * @flags: fine tune action taken
1667  *
1668  * This function is called by the low level machine check code
1669  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1670  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1671  * dropping pages, killing processes etc.
1672  *
1673  * The function is primarily of use for corruptions that
1674  * happen outside the current execution context (e.g. when
1675  * detected by a background scrubber)
1676  *
1677  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1678  * enabled and no spinlocks hold.
1679  */
1680 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1681 {
1682         struct page *p;
1683         struct page *hpage;
1684         struct page *orig_head;
1685         struct dev_pagemap *pgmap;
1686         int res = 0;
1687         unsigned long page_flags;
1688         bool retry = true;
1689
1690         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1691                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1692
1693         mutex_lock(&mf_mutex);
1694
1695         p = pfn_to_online_page(pfn);
1696         if (!p) {
1697                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1698                 if (res == 0)
1699                         goto unlock_mutex;
1700
1701                 if (pfn_valid(pfn)) {
1702                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1703                         if (pgmap) {
1704                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1705                                                                  pgmap);
1706                                 goto unlock_mutex;
1707                         }
1708                 }
1709                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1710                         pfn);
1711                 res = -ENXIO;
1712                 goto unlock_mutex;
1713         }
1714
1715 try_again:
1716         if (PageHuge(p)) {
1717                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1718                 goto unlock_mutex;
1719         }
1720
1721         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1722                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1723                         pfn);
1724                 res = -EHWPOISON;
1725                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1726                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1727                 goto unlock_mutex;
1728         }
1729
1730         orig_head = hpage = compound_head(p);
1731         num_poisoned_pages_inc();
1732
1733         /*
1734          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1735          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1736          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1737          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1738          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1739          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1740          *    used and will be freed some time later.
1741          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1742          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1743          */
1744         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1745                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1746                 if (!res) {
1747                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1748                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1749                                         page_ref_inc(p);
1750                                         res = MF_RECOVERED;
1751                                 } else {
1752                                         /* We lost the race, try again */
1753                                         if (retry) {
1754                                                 ClearPageHWPoison(p);
1755                                                 num_poisoned_pages_dec();
1756                                                 retry = false;
1757                                                 goto try_again;
1758                                         }
1759                                         res = MF_FAILED;
1760                                 }
1761                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1762                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1763                         } else {
1764                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1765                                 res = -EBUSY;
1766                         }
1767                         goto unlock_mutex;
1768                 } else if (res < 0) {
1769                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1770                         res = -EBUSY;
1771                         goto unlock_mutex;
1772                 }
1773         }
1774
1775         if (PageTransHuge(hpage)) {
1776                 /*
1777                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1778                  * otherwise it may race with THP split.
1779                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1780                  * it is called by soft offline too and it is just called
1781                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1782                  * place.
1783                  *
1784                  * Don't need care about the above error handling paths for
1785                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1786                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1787                  * page is a valid handlable page.
1788                  */
1789                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1790                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1791                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1792                         res = -EBUSY;
1793                         goto unlock_mutex;
1794                 }
1795                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1796         }
1797
1798         /*
1799          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1800          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1801          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1802          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1803          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1804          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1805          */
1806         shake_page(p);
1807
1808         lock_page(p);
1809
1810         /*
1811          * The page could have changed compound pages during the locking.
1812          * If this happens just bail out.
1813          */
1814         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1815                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1816                 res = -EBUSY;
1817                 goto unlock_page;
1818         }
1819
1820         /*
1821          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1822          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1823          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1824          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1825          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1826          */
1827         page_flags = p->flags;
1828
1829         if (hwpoison_filter(p)) {
1830                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1831                         num_poisoned_pages_dec();
1832                 unlock_page(p);
1833                 put_page(p);
1834                 goto unlock_mutex;
1835         }
1836
1837         /*
1838          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1839          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1840          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1841          */
1842         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1843                 goto identify_page_state;
1844
1845         /*
1846          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1847          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1848          */
1849         wait_on_page_writeback(p);
1850
1851         /*
1852          * Now take care of user space mappings.
1853          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1854          */
1855         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1856                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1857                 res = -EBUSY;
1858                 goto unlock_page;
1859         }
1860
1861         /*
1862          * Torn down by someone else?
1863          */
1864         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1865                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1866                 res = -EBUSY;
1867                 goto unlock_page;
1868         }
1869
1870 identify_page_state:
1871         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1872         mutex_unlock(&mf_mutex);
1873         return res;
1874 unlock_page:
1875         unlock_page(p);
1876 unlock_mutex:
1877         mutex_unlock(&mf_mutex);
1878         return res;
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1881
1882 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1883 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1884
1885 struct memory_failure_entry {
1886         unsigned long pfn;
1887         int flags;
1888 };
1889
1890 struct memory_failure_cpu {
1891         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1892                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1893         spinlock_t lock;
1894         struct work_struct work;
1895 };
1896
1897 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1898
1899 /**
1900  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1901  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1902  * @flags: Flags for memory failure handling
1903  *
1904  * This function is called by the low level hardware error handler
1905  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1906  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1907  * processes etc.
1908  *
1909  * The function is primarily of use for corruptions that
1910  * happen outside the current execution context (e.g. when
1911  * detected by a background scrubber)
1912  *
1913  * Can run in IRQ context.
1914  */
1915 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1916 {
1917         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1918         unsigned long proc_flags;
1919         struct memory_failure_entry entry = {
1920                 .pfn =          pfn,
1921                 .flags =        flags,
1922         };
1923
1924         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1925         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1926         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1927                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1928         else
1929                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1930                        pfn);
1931         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1932         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1935
1936 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1937 {
1938         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1939         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1940         unsigned long proc_flags;
1941         int gotten;
1942
1943         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1944         for (;;) {
1945                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1946                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1947                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1948                 if (!gotten)
1949                         break;
1950                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1951                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1952                 else
1953                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1954         }
1955 }
1956
1957 /*
1958  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1959  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1960  */
1961 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1962 {
1963         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1964
1965         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1966         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1967         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
1968 }
1969
1970 static int __init memory_failure_init(void)
1971 {
1972         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1973         int cpu;
1974
1975         for_each_possible_cpu(cpu) {
1976                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1977                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1978                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1979                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1980         }
1981
1982         return 0;
1983 }
1984 core_initcall(memory_failure_init);
1985
1986 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1987 ({                                                      \
1988         if (__ratelimit(rs))                            \
1989                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1990 })
1991
1992 static inline int clear_page_hwpoison(struct ratelimit_state *rs, struct page *p)
1993 {
1994         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
1995                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1996                                  page_to_pfn(p), rs);
1997                 num_poisoned_pages_dec();
1998                 return 1;
1999         }
2000         return 0;
2001 }
2002
2003 static inline int unpoison_taken_off_page(struct ratelimit_state *rs,
2004                                           struct page *p)
2005 {
2006         if (put_page_back_buddy(p)) {
2007                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2008                                  page_to_pfn(p), rs);
2009                 return 0;
2010         }
2011         return -EBUSY;
2012 }
2013
2014 /**
2015  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2016  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2017  *
2018  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2019  * memory_failure() earlier.
2020  *
2021  * This is only done on the software-level, so it only works
2022  * for linux injected failures, not real hardware failures
2023  *
2024  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2025  */
2026 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2027 {
2028         struct page *page;
2029         struct page *p;
2030         int ret = -EBUSY;
2031         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2032                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2033
2034         if (!pfn_valid(pfn))
2035                 return -ENXIO;
2036
2037         p = pfn_to_page(pfn);
2038         page = compound_head(p);
2039
2040         mutex_lock(&mf_mutex);
2041
2042         if (!PageHWPoison(p)) {
2043                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2044                                  pfn, &unpoison_rs);
2045                 goto unlock_mutex;
2046         }
2047
2048         if (page_count(page) > 1) {
2049                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2050                                  pfn, &unpoison_rs);
2051                 goto unlock_mutex;
2052         }
2053
2054         if (page_mapped(page)) {
2055                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2056                                  pfn, &unpoison_rs);
2057                 goto unlock_mutex;
2058         }
2059
2060         if (page_mapping(page)) {
2061                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2062                                  pfn, &unpoison_rs);
2063                 goto unlock_mutex;
2064         }
2065
2066         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2067                 goto unlock_mutex;
2068
2069         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2070         if (!ret) {
2071                 if (clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, page))
2072                         ret = 0;
2073                 else
2074                         ret = -EBUSY;
2075         } else if (ret < 0) {
2076                 if (ret == -EHWPOISON) {
2077                         ret = unpoison_taken_off_page(&unpoison_rs, p);
2078                 } else
2079                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2080                                          pfn, &unpoison_rs);
2081         } else {
2082                 int freeit = clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, p);
2083
2084                 put_page(page);
2085                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2086                         put_page(page);
2087                         ret = 0;
2088                 }
2089         }
2090
2091 unlock_mutex:
2092         mutex_unlock(&mf_mutex);
2093         return ret;
2094 }
2095 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2096
2097 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2098 {
2099         bool isolated = false;
2100         bool lru = PageLRU(page);
2101
2102         if (PageHuge(page)) {
2103                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2104         } else {
2105                 if (lru)
2106                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2107                 else
2108                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2109
2110                 if (isolated)
2111                         list_add(&page->lru, pagelist);
2112         }
2113
2114         if (isolated && lru)
2115                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2116                                     page_is_file_lru(page));
2117
2118         /*
2119          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2120          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2121          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2122          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2123          * get_any_pages() as well.
2124          */
2125         put_page(page);
2126         return isolated;
2127 }
2128
2129 /*
2130  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2131  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2132  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2133  */
2134 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2135 {
2136         int ret = 0;
2137         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2138         struct page *hpage = compound_head(page);
2139         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2140         bool huge = PageHuge(page);
2141         LIST_HEAD(pagelist);
2142         struct migration_target_control mtc = {
2143                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2144                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2145         };
2146
2147         /*
2148          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
2149          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
2150          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
2151          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
2152          */
2153         lock_page(page);
2154         if (!PageHuge(page))
2155                 wait_on_page_writeback(page);
2156         if (PageHWPoison(page)) {
2157                 unlock_page(page);
2158                 put_page(page);
2159                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2160                 return 0;
2161         }
2162
2163         if (!PageHuge(page))
2164                 /*
2165                  * Try to invalidate first. This should work for
2166                  * non dirty unmapped page cache pages.
2167                  */
2168                 ret = invalidate_inode_page(page);
2169         unlock_page(page);
2170
2171         /*
2172          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
2173          * would need to fix isolation locking first.
2174          */
2175         if (ret) {
2176                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2177                 page_handle_poison(page, false, true);
2178                 return 0;
2179         }
2180
2181         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2182                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2183                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2184                 if (!ret) {
2185                         bool release = !huge;
2186
2187                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2188                                 ret = -EBUSY;
2189                 } else {
2190                         if (!list_empty(&pagelist))
2191                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2192
2193                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %pGp\n",
2194                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2195                         if (ret > 0)
2196                                 ret = -EBUSY;
2197                 }
2198         } else {
2199                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2200                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2201                 ret = -EBUSY;
2202         }
2203         return ret;
2204 }
2205
2206 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2207 {
2208         struct page *hpage = compound_head(page);
2209
2210         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2211                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2212                         return -EBUSY;
2213         return __soft_offline_page(page);
2214 }
2215
2216 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2217 {
2218         int rc = 0;
2219
2220         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2221                 rc = -EBUSY;
2222
2223         return rc;
2224 }
2225
2226 static void put_ref_page(struct page *page)
2227 {
2228         if (page)
2229                 put_page(page);
2230 }
2231
2232 /**
2233  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2234  * @pfn: pfn to soft-offline
2235  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2236  *
2237  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2238  *
2239  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2240  * without killing anything. This is for the case when
2241  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2242  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2243  * out.
2244  *
2245  * The actual policy on when to do that is maintained by
2246  * user space.
2247  *
2248  * This should never impact any application or cause data loss,
2249  * however it might take some time.
2250  *
2251  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2252  * ``good enough'' for the majority of memory.
2253  */
2254 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2255 {
2256         int ret;
2257         bool try_again = true;
2258         struct page *page, *ref_page = NULL;
2259
2260         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2261
2262         if (!pfn_valid(pfn))
2263                 return -ENXIO;
2264         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2265                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2266
2267         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2268         page = pfn_to_online_page(pfn);
2269         if (!page) {
2270                 put_ref_page(ref_page);
2271                 return -EIO;
2272         }
2273
2274         mutex_lock(&mf_mutex);
2275
2276         if (PageHWPoison(page)) {
2277                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2278                 put_ref_page(ref_page);
2279                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2280                 return 0;
2281         }
2282
2283 retry:
2284         get_online_mems();
2285         ret = get_hwpoison_page(page, flags);
2286         put_online_mems();
2287
2288         if (ret > 0) {
2289                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2290         } else if (ret == 0) {
2291                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2292                         try_again = false;
2293                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2294                         goto retry;
2295                 }
2296         }
2297
2298         mutex_unlock(&mf_mutex);
2299
2300         return ret;
2301 }