arm64: dts: imx8mp-phyboard-pollux-rdk: correct uart pad settings
[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 "swap.h"
63 #include "internal.h"
64 #include "ras/ras_event.h"
65
66 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
67
68 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
69
70 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
71
72 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
73 {
74         int ret;
75
76         zone_pcp_disable(page_zone(page));
77         ret = dissolve_free_huge_page(page);
78         if (!ret)
79                 ret = take_page_off_buddy(page);
80         zone_pcp_enable(page_zone(page));
81
82         return ret > 0;
83 }
84
85 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
86 {
87         if (hugepage_or_freepage) {
88                 /*
89                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
90                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
91                  */
92                 if (!__page_handle_poison(page))
93                         /*
94                          * We could fail to take off the target page from buddy
95                          * for example due to racy page allocation, but that's
96                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
97                          * and if someone really want to use it, they should
98                          * take it.
99                          */
100                         return false;
101         }
102
103         SetPageHWPoison(page);
104         if (release)
105                 put_page(page);
106         page_ref_inc(page);
107         num_poisoned_pages_inc();
108
109         return true;
110 }
111
112 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
113
114 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
115 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
116 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
117 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
118 u64 hwpoison_filter_flags_value;
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
124
125 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
126 {
127         struct address_space *mapping;
128         dev_t dev;
129
130         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
131             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
132                 return 0;
133
134         mapping = page_mapping(p);
135         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
136                 return -EINVAL;
137
138         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
139         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
140             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
141                 return -EINVAL;
142         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
143             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
144                 return -EINVAL;
145
146         return 0;
147 }
148
149 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
150 {
151         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
152                 return 0;
153
154         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
155                                     hwpoison_filter_flags_value)
156                 return 0;
157         else
158                 return -EINVAL;
159 }
160
161 /*
162  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
163  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
164  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
165  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
166  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
167  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
168  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
169  * a freed page.
170  */
171 #ifdef CONFIG_MEMCG
172 u64 hwpoison_filter_memcg;
173 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
174 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
175 {
176         if (!hwpoison_filter_memcg)
177                 return 0;
178
179         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
180                 return -EINVAL;
181
182         return 0;
183 }
184 #else
185 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
186 #endif
187
188 int hwpoison_filter(struct page *p)
189 {
190         if (!hwpoison_filter_enable)
191                 return 0;
192
193         if (hwpoison_filter_dev(p))
194                 return -EINVAL;
195
196         if (hwpoison_filter_flags(p))
197                 return -EINVAL;
198
199         if (hwpoison_filter_task(p))
200                 return -EINVAL;
201
202         return 0;
203 }
204 #else
205 int hwpoison_filter(struct page *p)
206 {
207         return 0;
208 }
209 #endif
210
211 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
212
213 /*
214  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
215  * the page.
216  *
217  * General strategy:
218  * Find all processes having the page mapped and kill them.
219  * But we keep a page reference around so that the page is not
220  * actually freed yet.
221  * Then stash the page away
222  *
223  * There's no convenient way to get back to mapped processes
224  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
225  * running processes.
226  *
227  * Remember that machine checks are not common (or rather
228  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
229  * be a performance issue.
230  *
231  * Also there are some races possible while we get from the
232  * error detection to actually handle it.
233  */
234
235 struct to_kill {
236         struct list_head nd;
237         struct task_struct *tsk;
238         unsigned long addr;
239         short size_shift;
240 };
241
242 /*
243  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
244  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
245  * ``action required'' if error happened in current execution context
246  */
247 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
248 {
249         struct task_struct *t = tk->tsk;
250         short addr_lsb = tk->size_shift;
251         int ret = 0;
252
253         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
254                         pfn, t->comm, t->pid);
255
256         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
257                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
258                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
259         else
260                 /*
261                  * Signal other processes sharing the page if they have
262                  * PF_MCE_EARLY set.
263                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
264                  * can be temporarily blocked.
265                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
266                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
267                  */
268                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
269                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
270         if (ret < 0)
271                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
272                         t->comm, t->pid, ret);
273         return ret;
274 }
275
276 /*
277  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
278  * lru_add_drain_all.
279  */
280 void shake_page(struct page *p)
281 {
282         if (PageHuge(p))
283                 return;
284
285         if (!PageSlab(p)) {
286                 lru_add_drain_all();
287                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
288                         return;
289         }
290
291         /*
292          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
293          * shrinker will be available.
294          */
295 }
296 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
297
298 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
299                 struct vm_area_struct *vma)
300 {
301         unsigned long address = vma_address(page, vma);
302         unsigned long ret = 0;
303         pgd_t *pgd;
304         p4d_t *p4d;
305         pud_t *pud;
306         pmd_t *pmd;
307         pte_t *pte;
308
309         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
310         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
311         if (!pgd_present(*pgd))
312                 return 0;
313         p4d = p4d_offset(pgd, address);
314         if (!p4d_present(*p4d))
315                 return 0;
316         pud = pud_offset(p4d, address);
317         if (!pud_present(*pud))
318                 return 0;
319         if (pud_devmap(*pud))
320                 return PUD_SHIFT;
321         pmd = pmd_offset(pud, address);
322         if (!pmd_present(*pmd))
323                 return 0;
324         if (pmd_devmap(*pmd))
325                 return PMD_SHIFT;
326         pte = pte_offset_map(pmd, address);
327         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
328                 ret = PAGE_SHIFT;
329         pte_unmap(pte);
330         return ret;
331 }
332
333 /*
334  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
335  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
336  */
337
338 /*
339  * Schedule a process for later kill.
340  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
341  */
342 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
343                        struct vm_area_struct *vma,
344                        struct list_head *to_kill)
345 {
346         struct to_kill *tk;
347
348         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
349         if (!tk) {
350                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
351                 return;
352         }
353
354         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
355         if (is_zone_device_page(p))
356                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
357         else
358                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
359
360         /*
361          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
362          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
363          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
364          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
365          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
366          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
367          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
368          * has a mapping for the page.
369          */
370         if (tk->addr == -EFAULT) {
371                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
372                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
373         } else if (tk->size_shift == 0) {
374                 kfree(tk);
375                 return;
376         }
377
378         get_task_struct(tsk);
379         tk->tsk = tsk;
380         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
381 }
382
383 /*
384  * Kill the processes that have been collected earlier.
385  *
386  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
387  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
388  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
389  * wrong earlier.
390  */
391 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
392                 unsigned long pfn, int flags)
393 {
394         struct to_kill *tk, *next;
395
396         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
397                 if (forcekill) {
398                         /*
399                          * In case something went wrong with munmapping
400                          * make sure the process doesn't catch the
401                          * signal and then access the memory. Just kill it.
402                          */
403                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
404                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
405                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
406                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
407                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
408                         }
409
410                         /*
411                          * In theory the process could have mapped
412                          * something else on the address in-between. We could
413                          * check for that, but we need to tell the
414                          * process anyways.
415                          */
416                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
417                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
418                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
419                 }
420                 put_task_struct(tk->tsk);
421                 kfree(tk);
422         }
423 }
424
425 /*
426  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
427  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
428  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
429  *
430  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
431  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
432  */
433 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
434 {
435         struct task_struct *t;
436
437         for_each_thread(tsk, t) {
438                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
439                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
440                                 return t;
441                 } else {
442                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
443                                 return t;
444                 }
445         }
446         return NULL;
447 }
448
449 /*
450  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
451  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
452  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
453  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
454  *
455  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
456  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
457  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
458  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
459  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
460  */
461 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
462                                            int force_early)
463 {
464         if (!tsk->mm)
465                 return NULL;
466         /*
467          * Comparing ->mm here because current task might represent
468          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
469          */
470         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
471                 return current;
472
473         return find_early_kill_thread(tsk);
474 }
475
476 /*
477  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
478  */
479 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
480                                 int force_early)
481 {
482         struct folio *folio = page_folio(page);
483         struct vm_area_struct *vma;
484         struct task_struct *tsk;
485         struct anon_vma *av;
486         pgoff_t pgoff;
487
488         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
489         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
490                 return;
491
492         pgoff = page_to_pgoff(page);
493         read_lock(&tasklist_lock);
494         for_each_process (tsk) {
495                 struct anon_vma_chain *vmac;
496                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
497
498                 if (!t)
499                         continue;
500                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
501                                                pgoff, pgoff) {
502                         vma = vmac->vma;
503                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
504                                 continue;
505                         if (vma->vm_mm == t->mm)
506                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
507                 }
508         }
509         read_unlock(&tasklist_lock);
510         page_unlock_anon_vma_read(av);
511 }
512
513 /*
514  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
515  */
516 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
517                                 int force_early)
518 {
519         struct vm_area_struct *vma;
520         struct task_struct *tsk;
521         struct address_space *mapping = page->mapping;
522         pgoff_t pgoff;
523
524         i_mmap_lock_read(mapping);
525         read_lock(&tasklist_lock);
526         pgoff = page_to_pgoff(page);
527         for_each_process(tsk) {
528                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
529
530                 if (!t)
531                         continue;
532                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
533                                       pgoff) {
534                         /*
535                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
536                          * the page but the corrupted page is not necessarily
537                          * mapped it in its pte.
538                          * Assume applications who requested early kill want
539                          * to be informed of all such data corruptions.
540                          */
541                         if (vma->vm_mm == t->mm)
542                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
543                 }
544         }
545         read_unlock(&tasklist_lock);
546         i_mmap_unlock_read(mapping);
547 }
548
549 /*
550  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
551  */
552 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
553                                 int force_early)
554 {
555         if (!page->mapping)
556                 return;
557
558         if (PageAnon(page))
559                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
560         else
561                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
562 }
563
564 struct hwp_walk {
565         struct to_kill tk;
566         unsigned long pfn;
567         int flags;
568 };
569
570 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
571 {
572         tk->addr = addr;
573         tk->size_shift = shift;
574 }
575
576 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
577                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
578 {
579         unsigned long pfn = 0;
580
581         if (pte_present(pte)) {
582                 pfn = pte_pfn(pte);
583         } else {
584                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
585
586                 if (is_hwpoison_entry(swp))
587                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
588         }
589
590         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
591                 return 0;
592
593         set_to_kill(tk, addr, shift);
594         return 1;
595 }
596
597 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
598 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
599                                       struct hwp_walk *hwp)
600 {
601         pmd_t pmd = *pmdp;
602         unsigned long pfn;
603         unsigned long hwpoison_vaddr;
604
605         if (!pmd_present(pmd))
606                 return 0;
607         pfn = pmd_pfn(pmd);
608         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
609                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
610                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
611                 return 1;
612         }
613         return 0;
614 }
615 #else
616 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
617                                       struct hwp_walk *hwp)
618 {
619         return 0;
620 }
621 #endif
622
623 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
624                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
625 {
626         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
627         int ret = 0;
628         pte_t *ptep, *mapped_pte;
629         spinlock_t *ptl;
630
631         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
632         if (ptl) {
633                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
634                 spin_unlock(ptl);
635                 goto out;
636         }
637
638         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
639                 goto out;
640
641         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
642                                                 addr, &ptl);
643         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
644                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
645                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
646                 if (ret == 1)
647                         break;
648         }
649         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
650 out:
651         cond_resched();
652         return ret;
653 }
654
655 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
656 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
657                             unsigned long addr, unsigned long end,
658                             struct mm_walk *walk)
659 {
660         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
661         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
662         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
663
664         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
665                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
666 }
667 #else
668 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
669 #endif
670
671 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
672         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
673         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
674 };
675
676 /*
677  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
678  *
679  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
680  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
681  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
682  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
683  *
684  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
685  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
686  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
687  * process has multiple entries mapping the error page.
688  */
689 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
690                                   int flags)
691 {
692         int ret;
693         struct hwp_walk priv = {
694                 .pfn = pfn,
695         };
696         priv.tk.tsk = p;
697
698         mmap_read_lock(p->mm);
699         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
700                               (void *)&priv);
701         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
702                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
703         else
704                 ret = 0;
705         mmap_read_unlock(p->mm);
706         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
707 }
708
709 static const char *action_name[] = {
710         [MF_IGNORED] = "Ignored",
711         [MF_FAILED] = "Failed",
712         [MF_DELAYED] = "Delayed",
713         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
714 };
715
716 static const char * const action_page_types[] = {
717         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
718         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
719         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
720         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
721         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
722         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
723         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
724         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
725         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
726         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
727         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
728         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
729         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
730         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
731         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
732         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
733         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
734         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
735         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
736         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
737         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
738 };
739
740 /*
741  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
742  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
743  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
744  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
745  */
746 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
747 {
748         if (!isolate_lru_page(p)) {
749                 /*
750                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
751                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
752                  */
753                 ClearPageActive(p);
754                 ClearPageUnevictable(p);
755
756                 /*
757                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
758                  * to uncharge it manually from its memcg.
759                  */
760                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
761
762                 /*
763                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
764                  */
765                 put_page(p);
766                 return 0;
767         }
768         return -EIO;
769 }
770
771 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
772                                 struct address_space *mapping)
773 {
774         int ret = MF_FAILED;
775
776         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
777                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
778
779                 if (err != 0) {
780                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
781                                 pfn, err);
782                 } else if (page_has_private(p) &&
783                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
784                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
785                                 pfn);
786                 } else {
787                         ret = MF_RECOVERED;
788                 }
789         } else {
790                 /*
791                  * If the file system doesn't support it just invalidate
792                  * This fails on dirty or anything with private pages
793                  */
794                 if (invalidate_inode_page(p))
795                         ret = MF_RECOVERED;
796                 else
797                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
798                                 pfn);
799         }
800
801         return ret;
802 }
803
804 struct page_state {
805         unsigned long mask;
806         unsigned long res;
807         enum mf_action_page_type type;
808
809         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
810         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
811 };
812
813 /*
814  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
815  * false.
816  *
817  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
818  */
819 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
820                                bool extra_pins)
821 {
822         int count = page_count(p) - 1;
823
824         if (extra_pins)
825                 count -= 1;
826
827         if (count > 0) {
828                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
829                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
830                 return true;
831         }
832
833         return false;
834 }
835
836 /*
837  * Error hit kernel page.
838  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
839  * could be more sophisticated.
840  */
841 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
842 {
843         unlock_page(p);
844         return MF_IGNORED;
845 }
846
847 /*
848  * Page in unknown state. Do nothing.
849  */
850 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
851 {
852         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
853         unlock_page(p);
854         return MF_FAILED;
855 }
856
857 /*
858  * Clean (or cleaned) page cache page.
859  */
860 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
861 {
862         int ret;
863         struct address_space *mapping;
864         bool extra_pins;
865
866         delete_from_lru_cache(p);
867
868         /*
869          * For anonymous pages we're done the only reference left
870          * should be the one m_f() holds.
871          */
872         if (PageAnon(p)) {
873                 ret = MF_RECOVERED;
874                 goto out;
875         }
876
877         /*
878          * Now truncate the page in the page cache. This is really
879          * more like a "temporary hole punch"
880          * Don't do this for block devices when someone else
881          * has a reference, because it could be file system metadata
882          * and that's not safe to truncate.
883          */
884         mapping = page_mapping(p);
885         if (!mapping) {
886                 /*
887                  * Page has been teared down in the meanwhile
888                  */
889                 ret = MF_FAILED;
890                 goto out;
891         }
892
893         /*
894          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
895          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
896          */
897         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
898
899         /*
900          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
901          *
902          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
903          */
904         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
905         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
906                 ret = MF_FAILED;
907
908 out:
909         unlock_page(p);
910
911         return ret;
912 }
913
914 /*
915  * Dirty pagecache page
916  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
917  * propagated.
918  */
919 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
920 {
921         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
922
923         SetPageError(p);
924         /* TBD: print more information about the file. */
925         if (mapping) {
926                 /*
927                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
928                  * who check the mapping.
929                  * This way the application knows that something went
930                  * wrong with its dirty file data.
931                  *
932                  * There's one open issue:
933                  *
934                  * The EIO will be only reported on the next IO
935                  * operation and then cleared through the IO map.
936                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
937                  * first through the AS_EIO flag in the address space
938                  * and then through the PageError flag in the page.
939                  * Since we drop pages on memory failure handling the
940                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
941                  *
942                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
943                  * the first operation that returns an error, while
944                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
945                  * when the page is reread or dropped.  If an
946                  * application assumes it will always get error on
947                  * fsync, but does other operations on the fd before
948                  * and the page is dropped between then the error
949                  * will not be properly reported.
950                  *
951                  * This can already happen even without hwpoisoned
952                  * pages: first on metadata IO errors (which only
953                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
954                  * at the wrong time.
955                  *
956                  * So right now we assume that the application DTRT on
957                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
958                  * of the kernel.
959                  */
960                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
961         }
962
963         return me_pagecache_clean(ps, p);
964 }
965
966 /*
967  * Clean and dirty swap cache.
968  *
969  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
970  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
971  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
972  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
973  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
974  * and then
975  *      - clear dirty bit to prevent IO
976  *      - remove from LRU
977  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
978  *        a later page fault, we know the application is accessing
979  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
980  *        interception code in do_swap_page to catch it).
981  *
982  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
983  * bring in the known good data from disk.
984  */
985 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
986 {
987         int ret;
988         bool extra_pins = false;
989
990         ClearPageDirty(p);
991         /* Trigger EIO in shmem: */
992         ClearPageUptodate(p);
993
994         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
995         unlock_page(p);
996
997         if (ret == MF_DELAYED)
998                 extra_pins = true;
999
1000         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1001                 ret = MF_FAILED;
1002
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1007 {
1008         int ret;
1009
1010         delete_from_swap_cache(p);
1011
1012         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1013         unlock_page(p);
1014
1015         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1016                 ret = MF_FAILED;
1017
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Huge pages. Needs work.
1023  * Issues:
1024  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1025  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1026  */
1027 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1028 {
1029         int res;
1030         struct page *hpage = compound_head(p);
1031         struct address_space *mapping;
1032
1033         if (!PageHuge(hpage))
1034                 return MF_DELAYED;
1035
1036         mapping = page_mapping(hpage);
1037         if (mapping) {
1038                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1039                 unlock_page(hpage);
1040         } else {
1041                 res = MF_FAILED;
1042                 unlock_page(hpage);
1043                 /*
1044                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1045                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1046                  * subpages.
1047                  */
1048                 put_page(hpage);
1049                 if (__page_handle_poison(p)) {
1050                         page_ref_inc(p);
1051                         res = MF_RECOVERED;
1052                 }
1053         }
1054
1055         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1056                 res = MF_FAILED;
1057
1058         return res;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Various page states we can handle.
1063  *
1064  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1065  * The table matches them in order and calls the right handler.
1066  *
1067  * This is quite tricky because we can access page at any time
1068  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1069  *
1070  * This is not complete. More states could be added.
1071  * For any missing state don't attempt recovery.
1072  */
1073
1074 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1075 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1076 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1077 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1078 #define lru             (1UL << PG_lru)
1079 #define head            (1UL << PG_head)
1080 #define slab            (1UL << PG_slab)
1081 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1082
1083 static struct page_state error_states[] = {
1084         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1085         /*
1086          * free pages are specially detected outside this table:
1087          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1088          */
1089
1090         /*
1091          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1092          * currently unused objects without touching them. But just
1093          * treat it as standard kernel for now.
1094          */
1095         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1096
1097         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1098
1099         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1100         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1101
1102         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1103         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1104
1105         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1106         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1107
1108         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1109         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1110
1111         /*
1112          * Catchall entry: must be at end.
1113          */
1114         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1115 };
1116
1117 #undef dirty
1118 #undef sc
1119 #undef unevict
1120 #undef mlock
1121 #undef lru
1122 #undef head
1123 #undef slab
1124 #undef reserved
1125
1126 /*
1127  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1128  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1129  */
1130 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1131                           enum mf_result result)
1132 {
1133         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1134
1135         num_poisoned_pages_inc();
1136         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1137                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1138 }
1139
1140 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1141                         unsigned long pfn)
1142 {
1143         int result;
1144
1145         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1146         result = ps->action(ps, p);
1147
1148         action_result(pfn, ps->type, result);
1149
1150         /* Could do more checks here if page looks ok */
1151         /*
1152          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1153          */
1154
1155         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1156 }
1157
1158 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1159 {
1160         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1161 }
1162
1163 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1164 {
1165         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1166 }
1167
1168 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1169 {
1170         if (PageHWPoison(page))
1171                 set_page_private(page, 0);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1176  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1177  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1178  * to be called only in the context where we never have such pages.
1179  */
1180 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1181 {
1182         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1183         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1184                 return true;
1185
1186         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1187 }
1188
1189 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1190 {
1191         struct page *head = compound_head(page);
1192         int ret = 0;
1193         bool hugetlb = false;
1194
1195         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1196         if (hugetlb)
1197                 return ret;
1198
1199         /*
1200          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1201          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1202          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1203          */
1204         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1205                 return -EBUSY;
1206
1207         if (get_page_unless_zero(head)) {
1208                 if (head == compound_head(page))
1209                         return 1;
1210
1211                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1212                         page_to_pfn(page));
1213                 put_page(head);
1214         }
1215
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1220 {
1221         int ret = 0, pass = 0;
1222         bool count_increased = false;
1223
1224         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1225                 count_increased = true;
1226
1227 try_again:
1228         if (!count_increased) {
1229                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1230                 if (!ret) {
1231                         if (page_count(p)) {
1232                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1233                                 if (pass++ < 3)
1234                                         goto try_again;
1235                                 ret = -EBUSY;
1236                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1237                                 /* We raced with put_page, retry. */
1238                                 if (pass++ < 3)
1239                                         goto try_again;
1240                                 ret = -EIO;
1241                         }
1242                         goto out;
1243                 } else if (ret == -EBUSY) {
1244                         /*
1245                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1246                          * page, retry.
1247                          */
1248                         if (pass++ < 3) {
1249                                 shake_page(p);
1250                                 goto try_again;
1251                         }
1252                         ret = -EIO;
1253                         goto out;
1254                 }
1255         }
1256
1257         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1258                 ret = 1;
1259         } else {
1260                 /*
1261                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1262                  * it into something we can handle.
1263                  */
1264                 if (pass++ < 3) {
1265                         put_page(p);
1266                         shake_page(p);
1267                         count_increased = false;
1268                         goto try_again;
1269                 }
1270                 put_page(p);
1271                 ret = -EIO;
1272         }
1273 out:
1274         if (ret == -EIO)
1275                 pr_err("Memory failure: %#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1276
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1281 {
1282         struct page *head = compound_head(page);
1283         int ret = 0;
1284         bool hugetlb = false;
1285
1286         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1287         if (hugetlb)
1288                 return ret;
1289
1290         /*
1291          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1292          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1293          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1294          */
1295         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1296                 return -EHWPOISON;
1297
1298         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1299 }
1300
1301 /**
1302  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1303  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1304  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1305  *
1306  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1307  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1308  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1309  * such as LRU page and hugetlb page).
1310  *
1311  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1312  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1313  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1314  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1315  * and has some retry logic in get_any_page().
1316  *
1317  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1318  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1319  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1320  *
1321  * Return: 0 on failure,
1322  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1323  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1324  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1325  *         operations like allocation and free,
1326  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1327  */
1328 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1329 {
1330         int ret;
1331
1332         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1333         if (flags & MF_UNPOISON)
1334                 ret = __get_unpoison_page(p);
1335         else
1336                 ret = get_any_page(p, flags);
1337         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1338
1339         return ret;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1344  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1345  */
1346 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1347                                   int flags, struct page *hpage)
1348 {
1349         struct folio *folio = page_folio(hpage);
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) && !PageAnon(hpage)) {
1415                 /*
1416                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1417                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1418                  * this, take semaphore in write mode here and set
1419                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1420                  * at this higher level.
1421                  */
1422                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1423                 if (mapping) {
1424                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1425                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1426                 } else
1427                         pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1428         } else {
1429                 try_to_unmap(folio, ttu);
1430         }
1431
1432         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1433         if (!unmap_success)
1434                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1435                        pfn, page_mapcount(hpage));
1436
1437         /*
1438          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1439          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1440          */
1441         if (mlocked)
1442                 shake_page(hpage);
1443
1444         /*
1445          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1446          * struct page and all unmaps done we can decide if
1447          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1448          * was dirty or the process is not restartable,
1449          * otherwise the tokill list is merely
1450          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1451          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1452          * any accesses to the poisoned memory.
1453          */
1454         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1455         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1456
1457         return unmap_success;
1458 }
1459
1460 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1461                                 unsigned long page_flags)
1462 {
1463         struct page_state *ps;
1464
1465         /*
1466          * The first check uses the current page flags which may not have any
1467          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1468          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1469          */
1470         for (ps = error_states;; ps++)
1471                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1472                         break;
1473
1474         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1475
1476         if (!ps->mask)
1477                 for (ps = error_states;; ps++)
1478                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1479                                 break;
1480         return page_action(ps, p, pfn);
1481 }
1482
1483 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1484 {
1485         lock_page(page);
1486         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1487                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1488
1489                 unlock_page(page);
1490                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1491                 put_page(page);
1492                 return -EBUSY;
1493         }
1494         unlock_page(page);
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1501  *
1502  * Return values:
1503  *   0             - free hugepage
1504  *   1             - in-use hugepage
1505  *   2             - not a hugepage
1506  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1507  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1508  */
1509 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1510 {
1511         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1512         struct page *head = compound_head(page);
1513         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1514         bool count_increased = false;
1515
1516         if (!PageHeadHuge(head))
1517                 goto out;
1518
1519         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1520                 ret = 1;
1521                 count_increased = true;
1522         } else if (HPageFreed(head)) {
1523                 ret = 0;
1524         } else if (HPageMigratable(head)) {
1525                 ret = get_page_unless_zero(head);
1526                 if (ret)
1527                         count_increased = true;
1528         } else {
1529                 ret = -EBUSY;
1530                 goto out;
1531         }
1532
1533         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1534                 ret = -EHWPOISON;
1535                 goto out;
1536         }
1537
1538         return ret;
1539 out:
1540         if (count_increased)
1541                 put_page(head);
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1546 /*
1547  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1548  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1549  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1550  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1551  */
1552 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1553 {
1554         int res;
1555         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1556         struct page *head;
1557         unsigned long page_flags;
1558         bool retry = true;
1559
1560         *hugetlb = 1;
1561 retry:
1562         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1563         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1564                 *hugetlb = 0;
1565                 return 0;
1566         } else if (res == -EHWPOISON) {
1567                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1568                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1569                         head = compound_head(p);
1570                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1571                 }
1572                 return res;
1573         } else if (res == -EBUSY) {
1574                 if (retry) {
1575                         retry = false;
1576                         goto retry;
1577                 }
1578                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1579                 return res;
1580         }
1581
1582         head = compound_head(p);
1583         lock_page(head);
1584
1585         if (hwpoison_filter(p)) {
1586                 ClearPageHWPoison(head);
1587                 res = -EOPNOTSUPP;
1588                 goto out;
1589         }
1590
1591         /*
1592          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1593          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1594          */
1595         if (res == 0) {
1596                 unlock_page(head);
1597                 res = MF_FAILED;
1598                 if (__page_handle_poison(p)) {
1599                         page_ref_inc(p);
1600                         res = MF_RECOVERED;
1601                 }
1602                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1603                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1604         }
1605
1606         page_flags = head->flags;
1607
1608         /*
1609          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1610          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1611          * make sure that:
1612          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1613          *    entry properly works, and
1614          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1615          *    hwpoison entries.
1616          */
1617         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1618                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1619                 res = -EBUSY;
1620                 goto out;
1621         }
1622
1623         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1624                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1625                 res = -EBUSY;
1626                 goto out;
1627         }
1628
1629         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1630 out:
1631         unlock_page(head);
1632         return res;
1633 }
1634 #else
1635 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1636 {
1637         return 0;
1638 }
1639 #endif
1640
1641 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1642                 struct dev_pagemap *pgmap)
1643 {
1644         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1645         unsigned long size = 0;
1646         struct to_kill *tk;
1647         LIST_HEAD(tokill);
1648         int rc = -EBUSY;
1649         loff_t start;
1650         dax_entry_t cookie;
1651
1652         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1653                 /*
1654                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1655                  */
1656                 put_page(page);
1657
1658         /* device metadata space is not recoverable */
1659         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1660                 rc = -ENXIO;
1661                 goto out;
1662         }
1663
1664         /*
1665          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1666          * may be compound pages.
1667          */
1668         page = compound_head(page);
1669
1670         /*
1671          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1672          * the address_space, typically this would be handled by
1673          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1674          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1675          * poison signaling is complete.
1676          */
1677         cookie = dax_lock_page(page);
1678         if (!cookie)
1679                 goto out;
1680
1681         if (hwpoison_filter(page)) {
1682                 rc = -EOPNOTSUPP;
1683                 goto unlock;
1684         }
1685
1686         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1687                 /*
1688                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1689                  * with device-side memory.
1690                  */
1691                 goto unlock;
1692         }
1693
1694         /*
1695          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1696          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1697          */
1698         SetPageHWPoison(page);
1699
1700         /*
1701          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1702          * different physical page at a given virtual address, so all
1703          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1704          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1705          */
1706         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1707         collect_procs(page, &tokill, true);
1708
1709         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1710                 if (tk->size_shift)
1711                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1712         if (size) {
1713                 /*
1714                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1715                  * device-dax mappings which are constant size. The
1716                  * actual size of the mapping being torn down is
1717                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1718                  */
1719                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1720                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1721         }
1722         kill_procs(&tokill, true, false, pfn, flags);
1723         rc = 0;
1724 unlock:
1725         dax_unlock_page(page, cookie);
1726 out:
1727         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1728         put_dev_pagemap(pgmap);
1729         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1730         return rc;
1731 }
1732
1733 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1734
1735 /**
1736  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1737  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1738  * @flags: fine tune action taken
1739  *
1740  * This function is called by the low level machine check code
1741  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1742  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1743  * dropping pages, killing processes etc.
1744  *
1745  * The function is primarily of use for corruptions that
1746  * happen outside the current execution context (e.g. when
1747  * detected by a background scrubber)
1748  *
1749  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1750  * enabled and no spinlocks hold.
1751  *
1752  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1753  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
1754  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1755  */
1756 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1757 {
1758         struct page *p;
1759         struct page *hpage;
1760         struct dev_pagemap *pgmap;
1761         int res = 0;
1762         unsigned long page_flags;
1763         bool retry = true;
1764         int hugetlb = 0;
1765
1766         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1767                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1768
1769         mutex_lock(&mf_mutex);
1770
1771         p = pfn_to_online_page(pfn);
1772         if (!p) {
1773                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1774                 if (res == 0)
1775                         goto unlock_mutex;
1776
1777                 if (pfn_valid(pfn)) {
1778                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1779                         if (pgmap) {
1780                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1781                                                                  pgmap);
1782                                 goto unlock_mutex;
1783                         }
1784                 }
1785                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1786                         pfn);
1787                 res = -ENXIO;
1788                 goto unlock_mutex;
1789         }
1790
1791 try_again:
1792         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
1793         if (hugetlb)
1794                 goto unlock_mutex;
1795
1796         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1797                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1798                         pfn);
1799                 res = -EHWPOISON;
1800                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1801                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1802                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1803                         put_page(p);
1804                 goto unlock_mutex;
1805         }
1806
1807         hpage = compound_head(p);
1808
1809         /*
1810          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1811          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1812          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1813          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1814          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1815          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1816          *    used and will be freed some time later.
1817          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1818          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1819          */
1820         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1821                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1822                 if (!res) {
1823                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1824                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1825                                         page_ref_inc(p);
1826                                         res = MF_RECOVERED;
1827                                 } else {
1828                                         /* We lost the race, try again */
1829                                         if (retry) {
1830                                                 ClearPageHWPoison(p);
1831                                                 retry = false;
1832                                                 goto try_again;
1833                                         }
1834                                         res = MF_FAILED;
1835                                 }
1836                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1837                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1838                         } else {
1839                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1840                                 res = -EBUSY;
1841                         }
1842                         goto unlock_mutex;
1843                 } else if (res < 0) {
1844                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1845                         res = -EBUSY;
1846                         goto unlock_mutex;
1847                 }
1848         }
1849
1850         if (PageTransHuge(hpage)) {
1851                 /*
1852                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1853                  * otherwise it may race with THP split.
1854                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1855                  * it is called by soft offline too and it is just called
1856                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1857                  * place.
1858                  *
1859                  * Don't need care about the above error handling paths for
1860                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1861                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1862                  * page is a valid handlable page.
1863                  */
1864                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1865                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1866                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1867                         res = -EBUSY;
1868                         goto unlock_mutex;
1869                 }
1870                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1871         }
1872
1873         /*
1874          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1875          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1876          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1877          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1878          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1879          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1880          */
1881         shake_page(p);
1882
1883         lock_page(p);
1884
1885         /*
1886          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
1887          * However, the page could have changed compound pages due to
1888          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
1889          * handle the page next round.
1890          */
1891         if (PageCompound(p)) {
1892                 if (retry) {
1893                         ClearPageHWPoison(p);
1894                         unlock_page(p);
1895                         put_page(p);
1896                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
1897                         retry = false;
1898                         goto try_again;
1899                 }
1900                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1901                 res = -EBUSY;
1902                 goto unlock_page;
1903         }
1904
1905         /*
1906          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1907          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1908          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1909          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1910          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1911          */
1912         page_flags = p->flags;
1913
1914         if (hwpoison_filter(p)) {
1915                 TestClearPageHWPoison(p);
1916                 unlock_page(p);
1917                 put_page(p);
1918                 res = -EOPNOTSUPP;
1919                 goto unlock_mutex;
1920         }
1921
1922         /*
1923          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1924          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1925          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1926          */
1927         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1928                 goto identify_page_state;
1929
1930         /*
1931          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1932          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1933          */
1934         wait_on_page_writeback(p);
1935
1936         /*
1937          * Now take care of user space mappings.
1938          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1939          */
1940         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1941                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1942                 res = -EBUSY;
1943                 goto unlock_page;
1944         }
1945
1946         /*
1947          * Torn down by someone else?
1948          */
1949         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1950                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1951                 res = -EBUSY;
1952                 goto unlock_page;
1953         }
1954
1955 identify_page_state:
1956         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1957         mutex_unlock(&mf_mutex);
1958         return res;
1959 unlock_page:
1960         unlock_page(p);
1961 unlock_mutex:
1962         mutex_unlock(&mf_mutex);
1963         return res;
1964 }
1965 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1966
1967 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1968 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1969
1970 struct memory_failure_entry {
1971         unsigned long pfn;
1972         int flags;
1973 };
1974
1975 struct memory_failure_cpu {
1976         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1977                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1978         spinlock_t lock;
1979         struct work_struct work;
1980 };
1981
1982 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1983
1984 /**
1985  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1986  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1987  * @flags: Flags for memory failure handling
1988  *
1989  * This function is called by the low level hardware error handler
1990  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1991  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1992  * processes etc.
1993  *
1994  * The function is primarily of use for corruptions that
1995  * happen outside the current execution context (e.g. when
1996  * detected by a background scrubber)
1997  *
1998  * Can run in IRQ context.
1999  */
2000 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2001 {
2002         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2003         unsigned long proc_flags;
2004         struct memory_failure_entry entry = {
2005                 .pfn =          pfn,
2006                 .flags =        flags,
2007         };
2008
2009         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2010         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2011         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2012                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2013         else
2014                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2015                        pfn);
2016         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2017         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2018 }
2019 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2020
2021 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2022 {
2023         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2024         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2025         unsigned long proc_flags;
2026         int gotten;
2027
2028         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2029         for (;;) {
2030                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2031                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2032                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2033                 if (!gotten)
2034                         break;
2035                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2036                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2037                 else
2038                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2039         }
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2044  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2045  */
2046 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2047 {
2048         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2049
2050         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2051         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2052         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2053 }
2054
2055 static int __init memory_failure_init(void)
2056 {
2057         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2058         int cpu;
2059
2060         for_each_possible_cpu(cpu) {
2061                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2062                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2063                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2064                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2065         }
2066
2067         return 0;
2068 }
2069 core_initcall(memory_failure_init);
2070
2071 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2072 ({                                                      \
2073         if (__ratelimit(rs))                            \
2074                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2075 })
2076
2077 /**
2078  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2079  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2080  *
2081  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2082  * memory_failure() earlier.
2083  *
2084  * This is only done on the software-level, so it only works
2085  * for linux injected failures, not real hardware failures
2086  *
2087  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2088  */
2089 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2090 {
2091         struct page *page;
2092         struct page *p;
2093         int ret = -EBUSY;
2094         int freeit = 0;
2095         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2096                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2097
2098         if (!pfn_valid(pfn))
2099                 return -ENXIO;
2100
2101         p = pfn_to_page(pfn);
2102         page = compound_head(p);
2103
2104         mutex_lock(&mf_mutex);
2105
2106         if (!PageHWPoison(p)) {
2107                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2108                                  pfn, &unpoison_rs);
2109                 goto unlock_mutex;
2110         }
2111
2112         if (page_count(page) > 1) {
2113                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2114                                  pfn, &unpoison_rs);
2115                 goto unlock_mutex;
2116         }
2117
2118         if (page_mapped(page)) {
2119                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2120                                  pfn, &unpoison_rs);
2121                 goto unlock_mutex;
2122         }
2123
2124         if (page_mapping(page)) {
2125                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2126                                  pfn, &unpoison_rs);
2127                 goto unlock_mutex;
2128         }
2129
2130         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2131                 goto unlock_mutex;
2132
2133         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2134         if (!ret) {
2135                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2136         } else if (ret < 0) {
2137                 if (ret == -EHWPOISON) {
2138                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2139                 } else
2140                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2141                                          pfn, &unpoison_rs);
2142         } else {
2143                 freeit = !!TestClearPageHWPoison(p);
2144
2145                 put_page(page);
2146                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2147                         put_page(page);
2148                         ret = 0;
2149                 }
2150         }
2151
2152 unlock_mutex:
2153         mutex_unlock(&mf_mutex);
2154         if (!ret || freeit) {
2155                 num_poisoned_pages_dec();
2156                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2157                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2158         }
2159         return ret;
2160 }
2161 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2162
2163 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2164 {
2165         bool isolated = false;
2166         bool lru = PageLRU(page);
2167
2168         if (PageHuge(page)) {
2169                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2170         } else {
2171                 if (lru)
2172                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2173                 else
2174                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2175
2176                 if (isolated)
2177                         list_add(&page->lru, pagelist);
2178         }
2179
2180         if (isolated && lru)
2181                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2182                                     page_is_file_lru(page));
2183
2184         /*
2185          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2186          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2187          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2188          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2189          * get_any_pages() as well.
2190          */
2191         put_page(page);
2192         return isolated;
2193 }
2194
2195 /*
2196  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2197  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2198  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2199  */
2200 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2201 {
2202         long ret = 0;
2203         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2204         struct page *hpage = compound_head(page);
2205         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2206         bool huge = PageHuge(page);
2207         LIST_HEAD(pagelist);
2208         struct migration_target_control mtc = {
2209                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2210                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2211         };
2212
2213         lock_page(page);
2214         if (!PageHuge(page))
2215                 wait_on_page_writeback(page);
2216         if (PageHWPoison(page)) {
2217                 unlock_page(page);
2218                 put_page(page);
2219                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2220                 return 0;
2221         }
2222
2223         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2224                 /*
2225                  * Try to invalidate first. This should work for
2226                  * non dirty unmapped page cache pages.
2227                  */
2228                 ret = invalidate_inode_page(page);
2229         unlock_page(page);
2230
2231         if (ret) {
2232                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2233                 page_handle_poison(page, false, true);
2234                 return 0;
2235         }
2236
2237         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2238                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2239                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2240                 if (!ret) {
2241                         bool release = !huge;
2242
2243                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2244                                 ret = -EBUSY;
2245                 } else {
2246                         if (!list_empty(&pagelist))
2247                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2248
2249                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2250                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2251                         if (ret > 0)
2252                                 ret = -EBUSY;
2253                 }
2254         } else {
2255                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2256                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2257                 ret = -EBUSY;
2258         }
2259         return ret;
2260 }
2261
2262 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2263 {
2264         struct page *hpage = compound_head(page);
2265
2266         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2267                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2268                         return -EBUSY;
2269         return __soft_offline_page(page);
2270 }
2271
2272 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2273 {
2274         int rc = 0;
2275
2276         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2277                 rc = -EBUSY;
2278
2279         return rc;
2280 }
2281
2282 static void put_ref_page(struct page *page)
2283 {
2284         if (page)
2285                 put_page(page);
2286 }
2287
2288 /**
2289  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2290  * @pfn: pfn to soft-offline
2291  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2292  *
2293  * Returns 0 on success
2294  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2295  *         < 0 otherwise negated errno.
2296  *
2297  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2298  * without killing anything. This is for the case when
2299  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2300  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2301  * out.
2302  *
2303  * The actual policy on when to do that is maintained by
2304  * user space.
2305  *
2306  * This should never impact any application or cause data loss,
2307  * however it might take some time.
2308  *
2309  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2310  * ``good enough'' for the majority of memory.
2311  */
2312 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2313 {
2314         int ret;
2315         bool try_again = true;
2316         struct page *page, *ref_page = NULL;
2317
2318         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2319
2320         if (!pfn_valid(pfn))
2321                 return -ENXIO;
2322         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2323                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2324
2325         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2326         page = pfn_to_online_page(pfn);
2327         if (!page) {
2328                 put_ref_page(ref_page);
2329                 return -EIO;
2330         }
2331
2332         mutex_lock(&mf_mutex);
2333
2334         if (PageHWPoison(page)) {
2335                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2336                 put_ref_page(ref_page);
2337                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2338                 return 0;
2339         }
2340
2341 retry:
2342         get_online_mems();
2343         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2344         put_online_mems();
2345
2346         if (hwpoison_filter(page)) {
2347                 if (ret > 0)
2348                         put_page(page);
2349                 else
2350                         put_ref_page(ref_page);
2351
2352                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2353                 return -EOPNOTSUPP;
2354         }
2355
2356         if (ret > 0) {
2357                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2358         } else if (ret == 0) {
2359                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2360                         try_again = false;
2361                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2362                         goto retry;
2363                 }
2364         }
2365
2366         mutex_unlock(&mf_mutex);
2367
2368         return ret;
2369 }
2370
2371 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
2372 {
2373         int i;
2374
2375         /*
2376          * A further optimization is to have per section refcounted
2377          * num_poisoned_pages.  But that would need more space per memmap, so
2378          * for now just do a quick global check to speed up this routine in the
2379          * absence of bad pages.
2380          */
2381         if (atomic_long_read(&num_poisoned_pages) == 0)
2382                 return;
2383
2384         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2385                 if (PageHWPoison(&memmap[i])) {
2386                         num_poisoned_pages_dec();
2387                         ClearPageHWPoison(&memmap[i]);
2388                 }
2389         }
2390 }