Merge tag 'gfs2-v5.19-rc4-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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
37 #define pr_fmt(fmt) "Memory failure: " fmt
38
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/dax.h>
46 #include <linux/ksm.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/pagemap.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/suspend.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/hugetlb.h>
57 #include <linux/memory_hotplug.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/memremap.h>
60 #include <linux/kfifo.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/page-isolation.h>
63 #include <linux/pagewalk.h>
64 #include <linux/shmem_fs.h>
65 #include "swap.h"
66 #include "internal.h"
67 #include "ras/ras_event.h"
68
69 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
70
71 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
72
73 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
74
75 static bool hw_memory_failure __read_mostly = false;
76
77 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
78 {
79         int ret;
80
81         zone_pcp_disable(page_zone(page));
82         ret = dissolve_free_huge_page(page);
83         if (!ret)
84                 ret = take_page_off_buddy(page);
85         zone_pcp_enable(page_zone(page));
86
87         return ret > 0;
88 }
89
90 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
91 {
92         if (hugepage_or_freepage) {
93                 /*
94                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
95                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
96                  */
97                 if (!__page_handle_poison(page))
98                         /*
99                          * We could fail to take off the target page from buddy
100                          * for example due to racy page allocation, but that's
101                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
102                          * and if someone really want to use it, they should
103                          * take it.
104                          */
105                         return false;
106         }
107
108         SetPageHWPoison(page);
109         if (release)
110                 put_page(page);
111         page_ref_inc(page);
112         num_poisoned_pages_inc();
113
114         return true;
115 }
116
117 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
118
119 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
120 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
121 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
122 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
123 u64 hwpoison_filter_flags_value;
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
126 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
127 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
129
130 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
131 {
132         struct address_space *mapping;
133         dev_t dev;
134
135         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
136             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
137                 return 0;
138
139         mapping = page_mapping(p);
140         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
141                 return -EINVAL;
142
143         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
144         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
145             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
146                 return -EINVAL;
147         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
148             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
149                 return -EINVAL;
150
151         return 0;
152 }
153
154 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
155 {
156         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
157                 return 0;
158
159         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
160                                     hwpoison_filter_flags_value)
161                 return 0;
162         else
163                 return -EINVAL;
164 }
165
166 /*
167  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
168  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
169  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
170  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
171  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
172  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
173  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
174  * a freed page.
175  */
176 #ifdef CONFIG_MEMCG
177 u64 hwpoison_filter_memcg;
178 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
179 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
180 {
181         if (!hwpoison_filter_memcg)
182                 return 0;
183
184         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
185                 return -EINVAL;
186
187         return 0;
188 }
189 #else
190 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
191 #endif
192
193 int hwpoison_filter(struct page *p)
194 {
195         if (!hwpoison_filter_enable)
196                 return 0;
197
198         if (hwpoison_filter_dev(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         if (hwpoison_filter_flags(p))
202                 return -EINVAL;
203
204         if (hwpoison_filter_task(p))
205                 return -EINVAL;
206
207         return 0;
208 }
209 #else
210 int hwpoison_filter(struct page *p)
211 {
212         return 0;
213 }
214 #endif
215
216 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
217
218 /*
219  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
220  * the page.
221  *
222  * General strategy:
223  * Find all processes having the page mapped and kill them.
224  * But we keep a page reference around so that the page is not
225  * actually freed yet.
226  * Then stash the page away
227  *
228  * There's no convenient way to get back to mapped processes
229  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
230  * running processes.
231  *
232  * Remember that machine checks are not common (or rather
233  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
234  * be a performance issue.
235  *
236  * Also there are some races possible while we get from the
237  * error detection to actually handle it.
238  */
239
240 struct to_kill {
241         struct list_head nd;
242         struct task_struct *tsk;
243         unsigned long addr;
244         short size_shift;
245 };
246
247 /*
248  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
249  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
250  * ``action required'' if error happened in current execution context
251  */
252 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
253 {
254         struct task_struct *t = tk->tsk;
255         short addr_lsb = tk->size_shift;
256         int ret = 0;
257
258         pr_err("%#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
259                         pfn, t->comm, t->pid);
260
261         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
262                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
263                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
264         else
265                 /*
266                  * Signal other processes sharing the page if they have
267                  * PF_MCE_EARLY set.
268                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
269                  * can be temporarily blocked.
270                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
271                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
272                  */
273                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
274                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
275         if (ret < 0)
276                 pr_info("Error sending signal to %s:%d: %d\n",
277                         t->comm, t->pid, ret);
278         return ret;
279 }
280
281 /*
282  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
283  * lru_add_drain_all.
284  */
285 void shake_page(struct page *p)
286 {
287         if (PageHuge(p))
288                 return;
289
290         if (!PageSlab(p)) {
291                 lru_add_drain_all();
292                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
293                         return;
294         }
295
296         /*
297          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
298          * shrinker will be available.
299          */
300 }
301 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
302
303 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct vm_area_struct *vma,
304                 unsigned long address)
305 {
306         unsigned long ret = 0;
307         pgd_t *pgd;
308         p4d_t *p4d;
309         pud_t *pud;
310         pmd_t *pmd;
311         pte_t *pte;
312
313         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
314         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
315         if (!pgd_present(*pgd))
316                 return 0;
317         p4d = p4d_offset(pgd, address);
318         if (!p4d_present(*p4d))
319                 return 0;
320         pud = pud_offset(p4d, address);
321         if (!pud_present(*pud))
322                 return 0;
323         if (pud_devmap(*pud))
324                 return PUD_SHIFT;
325         pmd = pmd_offset(pud, address);
326         if (!pmd_present(*pmd))
327                 return 0;
328         if (pmd_devmap(*pmd))
329                 return PMD_SHIFT;
330         pte = pte_offset_map(pmd, address);
331         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
332                 ret = PAGE_SHIFT;
333         pte_unmap(pte);
334         return ret;
335 }
336
337 /*
338  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
339  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
340  */
341
342 /*
343  * Schedule a process for later kill.
344  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
345  *
346  * Notice: @fsdax_pgoff is used only when @p is a fsdax page.
347  *   In other cases, such as anonymous and file-backend page, the address to be
348  *   killed can be caculated by @p itself.
349  */
350 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
351                         pgoff_t fsdax_pgoff, struct vm_area_struct *vma,
352                         struct list_head *to_kill)
353 {
354         struct to_kill *tk;
355
356         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
357         if (!tk) {
358                 pr_err("Out of memory while machine check handling\n");
359                 return;
360         }
361
362         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
363         if (is_zone_device_page(p)) {
364                 /*
365                  * Since page->mapping is not used for fsdax, we need
366                  * calculate the address based on the vma.
367                  */
368                 if (p->pgmap->type == MEMORY_DEVICE_FS_DAX)
369                         tk->addr = vma_pgoff_address(fsdax_pgoff, 1, vma);
370                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(vma, tk->addr);
371         } else
372                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
373
374         /*
375          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
376          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
377          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
378          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
379          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
380          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
381          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
382          * has a mapping for the page.
383          */
384         if (tk->addr == -EFAULT) {
385                 pr_info("Unable to find user space address %lx in %s\n",
386                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
387         } else if (tk->size_shift == 0) {
388                 kfree(tk);
389                 return;
390         }
391
392         get_task_struct(tsk);
393         tk->tsk = tsk;
394         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
395 }
396
397 /*
398  * Kill the processes that have been collected earlier.
399  *
400  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
401  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
402  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
403  * wrong earlier.
404  */
405 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
406                 unsigned long pfn, int flags)
407 {
408         struct to_kill *tk, *next;
409
410         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
411                 if (forcekill) {
412                         /*
413                          * In case something went wrong with munmapping
414                          * make sure the process doesn't catch the
415                          * signal and then access the memory. Just kill it.
416                          */
417                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
418                                 pr_err("%#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
419                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
420                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
421                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
422                         }
423
424                         /*
425                          * In theory the process could have mapped
426                          * something else on the address in-between. We could
427                          * check for that, but we need to tell the
428                          * process anyways.
429                          */
430                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
431                                 pr_err("%#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
432                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
433                 }
434                 put_task_struct(tk->tsk);
435                 kfree(tk);
436         }
437 }
438
439 /*
440  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
441  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
442  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
443  *
444  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
445  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
446  */
447 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
448 {
449         struct task_struct *t;
450
451         for_each_thread(tsk, t) {
452                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
453                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
454                                 return t;
455                 } else {
456                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
457                                 return t;
458                 }
459         }
460         return NULL;
461 }
462
463 /*
464  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
465  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
466  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
467  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
468  *
469  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
470  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
471  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
472  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
473  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
474  */
475 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
476                                            int force_early)
477 {
478         if (!tsk->mm)
479                 return NULL;
480         /*
481          * Comparing ->mm here because current task might represent
482          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
483          */
484         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
485                 return current;
486
487         return find_early_kill_thread(tsk);
488 }
489
490 /*
491  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
492  */
493 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
494                                 int force_early)
495 {
496         struct folio *folio = page_folio(page);
497         struct vm_area_struct *vma;
498         struct task_struct *tsk;
499         struct anon_vma *av;
500         pgoff_t pgoff;
501
502         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
503         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
504                 return;
505
506         pgoff = page_to_pgoff(page);
507         read_lock(&tasklist_lock);
508         for_each_process (tsk) {
509                 struct anon_vma_chain *vmac;
510                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
511
512                 if (!t)
513                         continue;
514                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
515                                                pgoff, pgoff) {
516                         vma = vmac->vma;
517                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
518                                 continue;
519                         if (vma->vm_mm == t->mm)
520                                 add_to_kill(t, page, 0, vma, to_kill);
521                 }
522         }
523         read_unlock(&tasklist_lock);
524         page_unlock_anon_vma_read(av);
525 }
526
527 /*
528  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
529  */
530 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
531                                 int force_early)
532 {
533         struct vm_area_struct *vma;
534         struct task_struct *tsk;
535         struct address_space *mapping = page->mapping;
536         pgoff_t pgoff;
537
538         i_mmap_lock_read(mapping);
539         read_lock(&tasklist_lock);
540         pgoff = page_to_pgoff(page);
541         for_each_process(tsk) {
542                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
543
544                 if (!t)
545                         continue;
546                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
547                                       pgoff) {
548                         /*
549                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
550                          * the page but the corrupted page is not necessarily
551                          * mapped it in its pte.
552                          * Assume applications who requested early kill want
553                          * to be informed of all such data corruptions.
554                          */
555                         if (vma->vm_mm == t->mm)
556                                 add_to_kill(t, page, 0, vma, to_kill);
557                 }
558         }
559         read_unlock(&tasklist_lock);
560         i_mmap_unlock_read(mapping);
561 }
562
563 #ifdef CONFIG_FS_DAX
564 /*
565  * Collect processes when the error hit a fsdax page.
566  */
567 static void collect_procs_fsdax(struct page *page,
568                 struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff,
569                 struct list_head *to_kill)
570 {
571         struct vm_area_struct *vma;
572         struct task_struct *tsk;
573
574         i_mmap_lock_read(mapping);
575         read_lock(&tasklist_lock);
576         for_each_process(tsk) {
577                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, true);
578
579                 if (!t)
580                         continue;
581                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
582                         if (vma->vm_mm == t->mm)
583                                 add_to_kill(t, page, pgoff, vma, to_kill);
584                 }
585         }
586         read_unlock(&tasklist_lock);
587         i_mmap_unlock_read(mapping);
588 }
589 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
590
591 /*
592  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
593  */
594 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
595                                 int force_early)
596 {
597         if (!page->mapping)
598                 return;
599
600         if (PageAnon(page))
601                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
602         else
603                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
604 }
605
606 struct hwp_walk {
607         struct to_kill tk;
608         unsigned long pfn;
609         int flags;
610 };
611
612 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
613 {
614         tk->addr = addr;
615         tk->size_shift = shift;
616 }
617
618 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
619                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
620 {
621         unsigned long pfn = 0;
622
623         if (pte_present(pte)) {
624                 pfn = pte_pfn(pte);
625         } else {
626                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
627
628                 if (is_hwpoison_entry(swp))
629                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
630         }
631
632         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
633                 return 0;
634
635         set_to_kill(tk, addr, shift);
636         return 1;
637 }
638
639 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
640 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
641                                       struct hwp_walk *hwp)
642 {
643         pmd_t pmd = *pmdp;
644         unsigned long pfn;
645         unsigned long hwpoison_vaddr;
646
647         if (!pmd_present(pmd))
648                 return 0;
649         pfn = pmd_pfn(pmd);
650         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
651                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
652                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
653                 return 1;
654         }
655         return 0;
656 }
657 #else
658 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
659                                       struct hwp_walk *hwp)
660 {
661         return 0;
662 }
663 #endif
664
665 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
666                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
667 {
668         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
669         int ret = 0;
670         pte_t *ptep, *mapped_pte;
671         spinlock_t *ptl;
672
673         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
674         if (ptl) {
675                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
676                 spin_unlock(ptl);
677                 goto out;
678         }
679
680         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
681                 goto out;
682
683         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
684                                                 addr, &ptl);
685         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
686                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
687                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
688                 if (ret == 1)
689                         break;
690         }
691         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
692 out:
693         cond_resched();
694         return ret;
695 }
696
697 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
698 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
699                             unsigned long addr, unsigned long end,
700                             struct mm_walk *walk)
701 {
702         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
703         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
704         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
705
706         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
707                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
708 }
709 #else
710 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
711 #endif
712
713 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
714         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
715         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
716 };
717
718 /*
719  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
720  *
721  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
722  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
723  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
724  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
725  *
726  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
727  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
728  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
729  * process has multiple entries mapping the error page.
730  */
731 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
732                                   int flags)
733 {
734         int ret;
735         struct hwp_walk priv = {
736                 .pfn = pfn,
737         };
738         priv.tk.tsk = p;
739
740         mmap_read_lock(p->mm);
741         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
742                               (void *)&priv);
743         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
744                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
745         else
746                 ret = 0;
747         mmap_read_unlock(p->mm);
748         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
749 }
750
751 static const char *action_name[] = {
752         [MF_IGNORED] = "Ignored",
753         [MF_FAILED] = "Failed",
754         [MF_DELAYED] = "Delayed",
755         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
756 };
757
758 static const char * const action_page_types[] = {
759         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
760         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
761         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
762         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
763         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
764         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
765         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
766         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
767         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
768         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
769         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
770         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
771         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
772         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
773         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
774         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
775         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
776         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
777         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
778         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
779         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
780 };
781
782 /*
783  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
784  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
785  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
786  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
787  */
788 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
789 {
790         if (!isolate_lru_page(p)) {
791                 /*
792                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
793                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
794                  */
795                 ClearPageActive(p);
796                 ClearPageUnevictable(p);
797
798                 /*
799                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
800                  * to uncharge it manually from its memcg.
801                  */
802                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
803
804                 /*
805                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
806                  */
807                 put_page(p);
808                 return 0;
809         }
810         return -EIO;
811 }
812
813 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
814                                 struct address_space *mapping)
815 {
816         int ret = MF_FAILED;
817
818         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
819                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
820
821                 if (err != 0) {
822                         pr_info("%#lx: Failed to punch page: %d\n", pfn, err);
823                 } else if (page_has_private(p) &&
824                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
825                         pr_info("%#lx: failed to release buffers\n", pfn);
826                 } else {
827                         ret = MF_RECOVERED;
828                 }
829         } else {
830                 /*
831                  * If the file system doesn't support it just invalidate
832                  * This fails on dirty or anything with private pages
833                  */
834                 if (invalidate_inode_page(p))
835                         ret = MF_RECOVERED;
836                 else
837                         pr_info("%#lx: Failed to invalidate\n", pfn);
838         }
839
840         return ret;
841 }
842
843 struct page_state {
844         unsigned long mask;
845         unsigned long res;
846         enum mf_action_page_type type;
847
848         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
849         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
850 };
851
852 /*
853  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
854  * false.
855  *
856  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
857  */
858 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
859                                bool extra_pins)
860 {
861         int count = page_count(p) - 1;
862
863         if (extra_pins)
864                 count -= 1;
865
866         if (count > 0) {
867                 pr_err("%#lx: %s still referenced by %d users\n",
868                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
869                 return true;
870         }
871
872         return false;
873 }
874
875 /*
876  * Error hit kernel page.
877  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
878  * could be more sophisticated.
879  */
880 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
881 {
882         unlock_page(p);
883         return MF_IGNORED;
884 }
885
886 /*
887  * Page in unknown state. Do nothing.
888  */
889 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
890 {
891         pr_err("%#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
892         unlock_page(p);
893         return MF_FAILED;
894 }
895
896 /*
897  * Clean (or cleaned) page cache page.
898  */
899 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
900 {
901         int ret;
902         struct address_space *mapping;
903         bool extra_pins;
904
905         delete_from_lru_cache(p);
906
907         /*
908          * For anonymous pages we're done the only reference left
909          * should be the one m_f() holds.
910          */
911         if (PageAnon(p)) {
912                 ret = MF_RECOVERED;
913                 goto out;
914         }
915
916         /*
917          * Now truncate the page in the page cache. This is really
918          * more like a "temporary hole punch"
919          * Don't do this for block devices when someone else
920          * has a reference, because it could be file system metadata
921          * and that's not safe to truncate.
922          */
923         mapping = page_mapping(p);
924         if (!mapping) {
925                 /*
926                  * Page has been teared down in the meanwhile
927                  */
928                 ret = MF_FAILED;
929                 goto out;
930         }
931
932         /*
933          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
934          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
935          */
936         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
937
938         /*
939          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
940          *
941          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
942          */
943         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
944         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
945                 ret = MF_FAILED;
946
947 out:
948         unlock_page(p);
949
950         return ret;
951 }
952
953 /*
954  * Dirty pagecache page
955  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
956  * propagated.
957  */
958 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
959 {
960         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
961
962         SetPageError(p);
963         /* TBD: print more information about the file. */
964         if (mapping) {
965                 /*
966                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
967                  * who check the mapping.
968                  * This way the application knows that something went
969                  * wrong with its dirty file data.
970                  *
971                  * There's one open issue:
972                  *
973                  * The EIO will be only reported on the next IO
974                  * operation and then cleared through the IO map.
975                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
976                  * first through the AS_EIO flag in the address space
977                  * and then through the PageError flag in the page.
978                  * Since we drop pages on memory failure handling the
979                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
980                  *
981                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
982                  * the first operation that returns an error, while
983                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
984                  * when the page is reread or dropped.  If an
985                  * application assumes it will always get error on
986                  * fsync, but does other operations on the fd before
987                  * and the page is dropped between then the error
988                  * will not be properly reported.
989                  *
990                  * This can already happen even without hwpoisoned
991                  * pages: first on metadata IO errors (which only
992                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
993                  * at the wrong time.
994                  *
995                  * So right now we assume that the application DTRT on
996                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
997                  * of the kernel.
998                  */
999                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1000         }
1001
1002         return me_pagecache_clean(ps, p);
1003 }
1004
1005 /*
1006  * Clean and dirty swap cache.
1007  *
1008  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
1009  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
1010  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
1011  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
1012  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
1013  * and then
1014  *      - clear dirty bit to prevent IO
1015  *      - remove from LRU
1016  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
1017  *        a later page fault, we know the application is accessing
1018  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
1019  *        interception code in do_swap_page to catch it).
1020  *
1021  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
1022  * bring in the known good data from disk.
1023  */
1024 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1025 {
1026         int ret;
1027         bool extra_pins = false;
1028
1029         ClearPageDirty(p);
1030         /* Trigger EIO in shmem: */
1031         ClearPageUptodate(p);
1032
1033         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1034         unlock_page(p);
1035
1036         if (ret == MF_DELAYED)
1037                 extra_pins = true;
1038
1039         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1040                 ret = MF_FAILED;
1041
1042         return ret;
1043 }
1044
1045 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1046 {
1047         struct folio *folio = page_folio(p);
1048         int ret;
1049
1050         delete_from_swap_cache(folio);
1051
1052         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1053         folio_unlock(folio);
1054
1055         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1056                 ret = MF_FAILED;
1057
1058         return ret;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Huge pages. Needs work.
1063  * Issues:
1064  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1065  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1066  */
1067 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1068 {
1069         int res;
1070         struct page *hpage = compound_head(p);
1071         struct address_space *mapping;
1072
1073         if (!PageHuge(hpage))
1074                 return MF_DELAYED;
1075
1076         mapping = page_mapping(hpage);
1077         if (mapping) {
1078                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1079                 unlock_page(hpage);
1080         } else {
1081                 res = MF_FAILED;
1082                 unlock_page(hpage);
1083                 /*
1084                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1085                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1086                  * subpages.
1087                  */
1088                 put_page(hpage);
1089                 if (__page_handle_poison(p)) {
1090                         page_ref_inc(p);
1091                         res = MF_RECOVERED;
1092                 }
1093         }
1094
1095         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1096                 res = MF_FAILED;
1097
1098         return res;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Various page states we can handle.
1103  *
1104  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1105  * The table matches them in order and calls the right handler.
1106  *
1107  * This is quite tricky because we can access page at any time
1108  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1109  *
1110  * This is not complete. More states could be added.
1111  * For any missing state don't attempt recovery.
1112  */
1113
1114 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1115 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1116 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1117 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1118 #define lru             (1UL << PG_lru)
1119 #define head            (1UL << PG_head)
1120 #define slab            (1UL << PG_slab)
1121 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1122
1123 static struct page_state error_states[] = {
1124         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1125         /*
1126          * free pages are specially detected outside this table:
1127          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1128          */
1129
1130         /*
1131          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1132          * currently unused objects without touching them. But just
1133          * treat it as standard kernel for now.
1134          */
1135         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1136
1137         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1138
1139         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1140         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1141
1142         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1143         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1144
1145         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1146         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1147
1148         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1149         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1150
1151         /*
1152          * Catchall entry: must be at end.
1153          */
1154         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1155 };
1156
1157 #undef dirty
1158 #undef sc
1159 #undef unevict
1160 #undef mlock
1161 #undef lru
1162 #undef head
1163 #undef slab
1164 #undef reserved
1165
1166 /*
1167  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1168  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1169  */
1170 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1171                           enum mf_result result)
1172 {
1173         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1174
1175         num_poisoned_pages_inc();
1176         pr_err("%#lx: recovery action for %s: %s\n",
1177                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1178 }
1179
1180 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1181                         unsigned long pfn)
1182 {
1183         int result;
1184
1185         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1186         result = ps->action(ps, p);
1187
1188         action_result(pfn, ps->type, result);
1189
1190         /* Could do more checks here if page looks ok */
1191         /*
1192          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1193          */
1194
1195         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1196 }
1197
1198 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1199 {
1200         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1201 }
1202
1203 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1204 {
1205         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1206 }
1207
1208 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1209 {
1210         if (PageHWPoison(page))
1211                 set_page_private(page, 0);
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1216  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1217  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1218  * to be called only in the context where we never have such pages.
1219  */
1220 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1221 {
1222         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1223         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1224                 return true;
1225
1226         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1227 }
1228
1229 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1230 {
1231         struct page *head = compound_head(page);
1232         int ret = 0;
1233         bool hugetlb = false;
1234
1235         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1236         if (hugetlb)
1237                 return ret;
1238
1239         /*
1240          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1241          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1242          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1243          */
1244         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1245                 return -EBUSY;
1246
1247         if (get_page_unless_zero(head)) {
1248                 if (head == compound_head(page))
1249                         return 1;
1250
1251                 pr_info("%#lx cannot catch tail\n", page_to_pfn(page));
1252                 put_page(head);
1253         }
1254
1255         return 0;
1256 }
1257
1258 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1259 {
1260         int ret = 0, pass = 0;
1261         bool count_increased = false;
1262
1263         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1264                 count_increased = true;
1265
1266 try_again:
1267         if (!count_increased) {
1268                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1269                 if (!ret) {
1270                         if (page_count(p)) {
1271                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1272                                 if (pass++ < 3)
1273                                         goto try_again;
1274                                 ret = -EBUSY;
1275                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1276                                 /* We raced with put_page, retry. */
1277                                 if (pass++ < 3)
1278                                         goto try_again;
1279                                 ret = -EIO;
1280                         }
1281                         goto out;
1282                 } else if (ret == -EBUSY) {
1283                         /*
1284                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1285                          * page, retry.
1286                          */
1287                         if (pass++ < 3) {
1288                                 shake_page(p);
1289                                 goto try_again;
1290                         }
1291                         ret = -EIO;
1292                         goto out;
1293                 }
1294         }
1295
1296         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1297                 ret = 1;
1298         } else {
1299                 /*
1300                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1301                  * it into something we can handle.
1302                  */
1303                 if (pass++ < 3) {
1304                         put_page(p);
1305                         shake_page(p);
1306                         count_increased = false;
1307                         goto try_again;
1308                 }
1309                 put_page(p);
1310                 ret = -EIO;
1311         }
1312 out:
1313         if (ret == -EIO)
1314                 pr_err("%#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1320 {
1321         struct page *head = compound_head(page);
1322         int ret = 0;
1323         bool hugetlb = false;
1324
1325         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1326         if (hugetlb)
1327                 return ret;
1328
1329         /*
1330          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1331          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1332          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1333          */
1334         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1335                 return -EHWPOISON;
1336
1337         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1338 }
1339
1340 /**
1341  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1342  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1343  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1344  *
1345  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1346  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1347  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1348  * such as LRU page and hugetlb page).
1349  *
1350  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1351  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1352  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1353  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1354  * and has some retry logic in get_any_page().
1355  *
1356  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1357  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1358  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1359  *
1360  * Return: 0 on failure,
1361  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1362  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1363  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1364  *         operations like allocation and free,
1365  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1366  */
1367 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1368 {
1369         int ret;
1370
1371         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1372         if (flags & MF_UNPOISON)
1373                 ret = __get_unpoison_page(p);
1374         else
1375                 ret = get_any_page(p, flags);
1376         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1377
1378         return ret;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1383  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1384  */
1385 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1386                                   int flags, struct page *hpage)
1387 {
1388         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1389         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1390         struct address_space *mapping;
1391         LIST_HEAD(tokill);
1392         bool unmap_success;
1393         int kill = 1, forcekill;
1394         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1395
1396         /*
1397          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1398          * other types of pages.
1399          */
1400         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1401                 return true;
1402         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1403                 return true;
1404
1405         /*
1406          * This check implies we don't kill processes if their pages
1407          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1408          */
1409         if (!page_mapped(hpage))
1410                 return true;
1411
1412         if (PageKsm(p)) {
1413                 pr_err("%#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1414                 return false;
1415         }
1416
1417         if (PageSwapCache(p)) {
1418                 pr_err("%#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
1419                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1420         }
1421
1422         /*
1423          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1424          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1425          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1426          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1427          */
1428         mapping = page_mapping(hpage);
1429         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1430             mapping_can_writeback(mapping)) {
1431                 if (page_mkclean(hpage)) {
1432                         SetPageDirty(hpage);
1433                 } else {
1434                         kill = 0;
1435                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1436                         pr_info("%#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1437                                 pfn);
1438                 }
1439         }
1440
1441         /*
1442          * First collect all the processes that have the page
1443          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1444          * because ttu takes the rmap data structures down.
1445          *
1446          * Error handling: We ignore errors here because
1447          * there's nothing that can be done.
1448          */
1449         if (kill)
1450                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1451
1452         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1453                 /*
1454                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1455                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1456                  * this, take semaphore in write mode here and set
1457                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1458                  * at this higher level.
1459                  */
1460                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1461                 if (mapping) {
1462                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1463                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1464                 } else
1465                         pr_info("%#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1466         } else {
1467                 try_to_unmap(folio, ttu);
1468         }
1469
1470         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1471         if (!unmap_success)
1472                 pr_err("%#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1473                        pfn, page_mapcount(hpage));
1474
1475         /*
1476          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1477          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1478          */
1479         if (mlocked)
1480                 shake_page(hpage);
1481
1482         /*
1483          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1484          * struct page and all unmaps done we can decide if
1485          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1486          * was dirty or the process is not restartable,
1487          * otherwise the tokill list is merely
1488          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1489          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1490          * any accesses to the poisoned memory.
1491          */
1492         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1493         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1494
1495         return unmap_success;
1496 }
1497
1498 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1499                                 unsigned long page_flags)
1500 {
1501         struct page_state *ps;
1502
1503         /*
1504          * The first check uses the current page flags which may not have any
1505          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1506          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1507          */
1508         for (ps = error_states;; ps++)
1509                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1510                         break;
1511
1512         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1513
1514         if (!ps->mask)
1515                 for (ps = error_states;; ps++)
1516                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1517                                 break;
1518         return page_action(ps, p, pfn);
1519 }
1520
1521 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1522 {
1523         lock_page(page);
1524         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1525                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1526
1527                 unlock_page(page);
1528                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1529                 put_page(page);
1530                 return -EBUSY;
1531         }
1532         unlock_page(page);
1533
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 static void unmap_and_kill(struct list_head *to_kill, unsigned long pfn,
1538                 struct address_space *mapping, pgoff_t index, int flags)
1539 {
1540         struct to_kill *tk;
1541         unsigned long size = 0;
1542
1543         list_for_each_entry(tk, to_kill, nd)
1544                 if (tk->size_shift)
1545                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1546
1547         if (size) {
1548                 /*
1549                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up device-dax
1550                  * mappings which are constant size. The actual size of the
1551                  * mapping being torn down is communicated in siginfo, see
1552                  * kill_proc()
1553                  */
1554                 loff_t start = (index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1555
1556                 unmap_mapping_range(mapping, start, size, 0);
1557         }
1558
1559         kill_procs(to_kill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1560 }
1561
1562 static int mf_generic_kill_procs(unsigned long long pfn, int flags,
1563                 struct dev_pagemap *pgmap)
1564 {
1565         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1566         LIST_HEAD(to_kill);
1567         dax_entry_t cookie;
1568         int rc = 0;
1569
1570         /*
1571          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1572          * may be compound pages.
1573          */
1574         page = compound_head(page);
1575
1576         /*
1577          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1578          * the address_space, typically this would be handled by
1579          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1580          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1581          * poison signaling is complete.
1582          */
1583         cookie = dax_lock_page(page);
1584         if (!cookie)
1585                 return -EBUSY;
1586
1587         if (hwpoison_filter(page)) {
1588                 rc = -EOPNOTSUPP;
1589                 goto unlock;
1590         }
1591
1592         switch (pgmap->type) {
1593         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
1594         case MEMORY_DEVICE_COHERENT:
1595                 /*
1596                  * TODO: Handle device pages which may need coordination
1597                  * with device-side memory.
1598                  */
1599                 rc = -ENXIO;
1600                 goto unlock;
1601         default:
1602                 break;
1603         }
1604
1605         /*
1606          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1607          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1608          */
1609         SetPageHWPoison(page);
1610
1611         /*
1612          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1613          * different physical page at a given virtual address, so all
1614          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1615          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1616          */
1617         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1618         collect_procs(page, &to_kill, true);
1619
1620         unmap_and_kill(&to_kill, pfn, page->mapping, page->index, flags);
1621 unlock:
1622         dax_unlock_page(page, cookie);
1623         return rc;
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1627 /**
1628  * mf_dax_kill_procs - Collect and kill processes who are using this file range
1629  * @mapping:    address_space of the file in use
1630  * @index:      start pgoff of the range within the file
1631  * @count:      length of the range, in unit of PAGE_SIZE
1632  * @mf_flags:   memory failure flags
1633  */
1634 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1635                 unsigned long count, int mf_flags)
1636 {
1637         LIST_HEAD(to_kill);
1638         dax_entry_t cookie;
1639         struct page *page;
1640         size_t end = index + count;
1641
1642         mf_flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1643
1644         for (; index < end; index++) {
1645                 page = NULL;
1646                 cookie = dax_lock_mapping_entry(mapping, index, &page);
1647                 if (!cookie)
1648                         return -EBUSY;
1649                 if (!page)
1650                         goto unlock;
1651
1652                 SetPageHWPoison(page);
1653
1654                 collect_procs_fsdax(page, mapping, index, &to_kill);
1655                 unmap_and_kill(&to_kill, page_to_pfn(page), mapping,
1656                                 index, mf_flags);
1657 unlock:
1658                 dax_unlock_mapping_entry(mapping, index, cookie);
1659         }
1660         return 0;
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL_GPL(mf_dax_kill_procs);
1663 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
1664
1665 /*
1666  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1667  *
1668  * Return values:
1669  *   0             - free hugepage
1670  *   1             - in-use hugepage
1671  *   2             - not a hugepage
1672  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1673  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1674  */
1675 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1676 {
1677         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1678         struct page *head = compound_head(page);
1679         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1680         bool count_increased = false;
1681
1682         if (!PageHeadHuge(head))
1683                 goto out;
1684
1685         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1686                 ret = 1;
1687                 count_increased = true;
1688         } else if (HPageFreed(head)) {
1689                 ret = 0;
1690         } else if (HPageMigratable(head)) {
1691                 ret = get_page_unless_zero(head);
1692                 if (ret)
1693                         count_increased = true;
1694         } else {
1695                 ret = -EBUSY;
1696                 goto out;
1697         }
1698
1699         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1700                 ret = -EHWPOISON;
1701                 goto out;
1702         }
1703
1704         return ret;
1705 out:
1706         if (count_increased)
1707                 put_page(head);
1708         return ret;
1709 }
1710
1711 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1712 /*
1713  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1714  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1715  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1716  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1717  */
1718 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1719 {
1720         int res;
1721         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1722         struct page *head;
1723         unsigned long page_flags;
1724         bool retry = true;
1725
1726         *hugetlb = 1;
1727 retry:
1728         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1729         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1730                 *hugetlb = 0;
1731                 return 0;
1732         } else if (res == -EHWPOISON) {
1733                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1734                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1735                         head = compound_head(p);
1736                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1737                 }
1738                 return res;
1739         } else if (res == -EBUSY) {
1740                 if (retry) {
1741                         retry = false;
1742                         goto retry;
1743                 }
1744                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1745                 return res;
1746         }
1747
1748         head = compound_head(p);
1749         lock_page(head);
1750
1751         if (hwpoison_filter(p)) {
1752                 ClearPageHWPoison(head);
1753                 res = -EOPNOTSUPP;
1754                 goto out;
1755         }
1756
1757         /*
1758          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1759          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1760          */
1761         if (res == 0) {
1762                 unlock_page(head);
1763                 res = MF_FAILED;
1764                 if (__page_handle_poison(p)) {
1765                         page_ref_inc(p);
1766                         res = MF_RECOVERED;
1767                 }
1768                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1769                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1770         }
1771
1772         page_flags = head->flags;
1773
1774         /*
1775          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1776          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1777          * make sure that:
1778          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1779          *    entry properly works, and
1780          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1781          *    hwpoison entries.
1782          */
1783         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1784                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1785                 res = -EBUSY;
1786                 goto out;
1787         }
1788
1789         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1790                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1791                 res = -EBUSY;
1792                 goto out;
1793         }
1794
1795         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1796 out:
1797         unlock_page(head);
1798         return res;
1799 }
1800
1801 #else
1802 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1803 {
1804         return 0;
1805 }
1806
1807 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
1808
1809 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1810                 struct dev_pagemap *pgmap)
1811 {
1812         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1813         int rc = -ENXIO;
1814
1815         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1816                 /*
1817                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1818                  */
1819                 put_page(page);
1820
1821         /* device metadata space is not recoverable */
1822         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn))
1823                 goto out;
1824
1825         /*
1826          * Call driver's implementation to handle the memory failure, otherwise
1827          * fall back to generic handler.
1828          */
1829         if (pgmap->ops->memory_failure) {
1830                 rc = pgmap->ops->memory_failure(pgmap, pfn, 1, flags);
1831                 /*
1832                  * Fall back to generic handler too if operation is not
1833                  * supported inside the driver/device/filesystem.
1834                  */
1835                 if (rc != -EOPNOTSUPP)
1836                         goto out;
1837         }
1838
1839         rc = mf_generic_kill_procs(pfn, flags, pgmap);
1840 out:
1841         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1842         put_dev_pagemap(pgmap);
1843         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1844         return rc;
1845 }
1846
1847 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1848
1849 /**
1850  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1851  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1852  * @flags: fine tune action taken
1853  *
1854  * This function is called by the low level machine check code
1855  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1856  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1857  * dropping pages, killing processes etc.
1858  *
1859  * The function is primarily of use for corruptions that
1860  * happen outside the current execution context (e.g. when
1861  * detected by a background scrubber)
1862  *
1863  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1864  * enabled and no spinlocks hold.
1865  *
1866  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1867  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
1868  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1869  */
1870 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1871 {
1872         struct page *p;
1873         struct page *hpage;
1874         struct dev_pagemap *pgmap;
1875         int res = 0;
1876         unsigned long page_flags;
1877         bool retry = true;
1878         int hugetlb = 0;
1879
1880         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1881                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1882
1883         mutex_lock(&mf_mutex);
1884
1885         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
1886                 hw_memory_failure = true;
1887
1888         p = pfn_to_online_page(pfn);
1889         if (!p) {
1890                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1891                 if (res == 0)
1892                         goto unlock_mutex;
1893
1894                 if (pfn_valid(pfn)) {
1895                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1896                         if (pgmap) {
1897                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1898                                                                  pgmap);
1899                                 goto unlock_mutex;
1900                         }
1901                 }
1902                 pr_err("%#lx: memory outside kernel control\n", pfn);
1903                 res = -ENXIO;
1904                 goto unlock_mutex;
1905         }
1906
1907 try_again:
1908         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
1909         if (hugetlb)
1910                 goto unlock_mutex;
1911
1912         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1913                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1914                 res = -EHWPOISON;
1915                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1916                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1917                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1918                         put_page(p);
1919                 goto unlock_mutex;
1920         }
1921
1922         hpage = compound_head(p);
1923
1924         /*
1925          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1926          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1927          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1928          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1929          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1930          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1931          *    used and will be freed some time later.
1932          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1933          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1934          */
1935         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1936                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1937                 if (!res) {
1938                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1939                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1940                                         page_ref_inc(p);
1941                                         res = MF_RECOVERED;
1942                                 } else {
1943                                         /* We lost the race, try again */
1944                                         if (retry) {
1945                                                 ClearPageHWPoison(p);
1946                                                 retry = false;
1947                                                 goto try_again;
1948                                         }
1949                                         res = MF_FAILED;
1950                                 }
1951                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1952                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1953                         } else {
1954                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1955                                 res = -EBUSY;
1956                         }
1957                         goto unlock_mutex;
1958                 } else if (res < 0) {
1959                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1960                         res = -EBUSY;
1961                         goto unlock_mutex;
1962                 }
1963         }
1964
1965         if (PageTransHuge(hpage)) {
1966                 /*
1967                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1968                  * otherwise it may race with THP split.
1969                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1970                  * it is called by soft offline too and it is just called
1971                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1972                  * place.
1973                  *
1974                  * Don't need care about the above error handling paths for
1975                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1976                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1977                  * page is a valid handlable page.
1978                  */
1979                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1980                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1981                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1982                         res = -EBUSY;
1983                         goto unlock_mutex;
1984                 }
1985                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1986         }
1987
1988         /*
1989          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1990          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1991          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1992          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1993          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1994          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1995          */
1996         shake_page(p);
1997
1998         lock_page(p);
1999
2000         /*
2001          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
2002          * However, the page could have changed compound pages due to
2003          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
2004          * handle the page next round.
2005          */
2006         if (PageCompound(p)) {
2007                 if (retry) {
2008                         ClearPageHWPoison(p);
2009                         unlock_page(p);
2010                         put_page(p);
2011                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2012                         retry = false;
2013                         goto try_again;
2014                 }
2015                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
2016                 res = -EBUSY;
2017                 goto unlock_page;
2018         }
2019
2020         /*
2021          * We use page flags to determine what action should be taken, but
2022          * the flags can be modified by the error containment action.  One
2023          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
2024          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
2025          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
2026          */
2027         page_flags = p->flags;
2028
2029         if (hwpoison_filter(p)) {
2030                 TestClearPageHWPoison(p);
2031                 unlock_page(p);
2032                 put_page(p);
2033                 res = -EOPNOTSUPP;
2034                 goto unlock_mutex;
2035         }
2036
2037         /*
2038          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
2039          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
2040          * may trigger vfs BUG while evict inode.
2041          */
2042         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
2043                 goto identify_page_state;
2044
2045         /*
2046          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
2047          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
2048          */
2049         wait_on_page_writeback(p);
2050
2051         /*
2052          * Now take care of user space mappings.
2053          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
2054          */
2055         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
2056                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2057                 res = -EBUSY;
2058                 goto unlock_page;
2059         }
2060
2061         /*
2062          * Torn down by someone else?
2063          */
2064         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
2065                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
2066                 res = -EBUSY;
2067                 goto unlock_page;
2068         }
2069
2070 identify_page_state:
2071         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2072         mutex_unlock(&mf_mutex);
2073         return res;
2074 unlock_page:
2075         unlock_page(p);
2076 unlock_mutex:
2077         mutex_unlock(&mf_mutex);
2078         return res;
2079 }
2080 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
2081
2082 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
2083 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
2084
2085 struct memory_failure_entry {
2086         unsigned long pfn;
2087         int flags;
2088 };
2089
2090 struct memory_failure_cpu {
2091         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
2092                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
2093         spinlock_t lock;
2094         struct work_struct work;
2095 };
2096
2097 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
2098
2099 /**
2100  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2101  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2102  * @flags: Flags for memory failure handling
2103  *
2104  * This function is called by the low level hardware error handler
2105  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2106  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2107  * processes etc.
2108  *
2109  * The function is primarily of use for corruptions that
2110  * happen outside the current execution context (e.g. when
2111  * detected by a background scrubber)
2112  *
2113  * Can run in IRQ context.
2114  */
2115 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2116 {
2117         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2118         unsigned long proc_flags;
2119         struct memory_failure_entry entry = {
2120                 .pfn =          pfn,
2121                 .flags =        flags,
2122         };
2123
2124         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2125         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2126         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2127                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2128         else
2129                 pr_err("buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2130                        pfn);
2131         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2132         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2133 }
2134 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2135
2136 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2137 {
2138         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2139         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2140         unsigned long proc_flags;
2141         int gotten;
2142
2143         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2144         for (;;) {
2145                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2146                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2147                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2148                 if (!gotten)
2149                         break;
2150                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2151                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2152                 else
2153                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2154         }
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2159  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2160  */
2161 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2162 {
2163         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2164
2165         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2166         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2167         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2168 }
2169
2170 static int __init memory_failure_init(void)
2171 {
2172         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2173         int cpu;
2174
2175         for_each_possible_cpu(cpu) {
2176                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2177                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2178                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2179                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2180         }
2181
2182         return 0;
2183 }
2184 core_initcall(memory_failure_init);
2185
2186 #undef pr_fmt
2187 #define pr_fmt(fmt)     "" fmt
2188 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2189 ({                                                      \
2190         if (__ratelimit(rs))                            \
2191                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2192 })
2193
2194 /**
2195  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2196  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2197  *
2198  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2199  * memory_failure() earlier.
2200  *
2201  * This is only done on the software-level, so it only works
2202  * for linux injected failures, not real hardware failures
2203  *
2204  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2205  */
2206 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2207 {
2208         struct page *page;
2209         struct page *p;
2210         int ret = -EBUSY;
2211         int freeit = 0;
2212         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2213                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2214
2215         if (!pfn_valid(pfn))
2216                 return -ENXIO;
2217
2218         p = pfn_to_page(pfn);
2219         page = compound_head(p);
2220
2221         mutex_lock(&mf_mutex);
2222
2223         if (hw_memory_failure) {
2224                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2225                                  pfn, &unpoison_rs);
2226                 ret = -EOPNOTSUPP;
2227                 goto unlock_mutex;
2228         }
2229
2230         if (!PageHWPoison(p)) {
2231                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2232                                  pfn, &unpoison_rs);
2233                 goto unlock_mutex;
2234         }
2235
2236         if (page_count(page) > 1) {
2237                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2238                                  pfn, &unpoison_rs);
2239                 goto unlock_mutex;
2240         }
2241
2242         if (page_mapped(page)) {
2243                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2244                                  pfn, &unpoison_rs);
2245                 goto unlock_mutex;
2246         }
2247
2248         if (page_mapping(page)) {
2249                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2250                                  pfn, &unpoison_rs);
2251                 goto unlock_mutex;
2252         }
2253
2254         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2255                 goto unlock_mutex;
2256
2257         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2258         if (!ret) {
2259                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2260         } else if (ret < 0) {
2261                 if (ret == -EHWPOISON) {
2262                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2263                 } else
2264                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2265                                          pfn, &unpoison_rs);
2266         } else {
2267                 freeit = !!TestClearPageHWPoison(p);
2268
2269                 put_page(page);
2270                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2271                         put_page(page);
2272                         ret = 0;
2273                 }
2274         }
2275
2276 unlock_mutex:
2277         mutex_unlock(&mf_mutex);
2278         if (!ret || freeit) {
2279                 num_poisoned_pages_dec();
2280                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2281                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2282         }
2283         return ret;
2284 }
2285 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2286
2287 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2288 {
2289         bool isolated = false;
2290         bool lru = PageLRU(page);
2291
2292         if (PageHuge(page)) {
2293                 isolated = !isolate_hugetlb(page, pagelist);
2294         } else {
2295                 if (lru)
2296                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2297                 else
2298                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2299
2300                 if (isolated)
2301                         list_add(&page->lru, pagelist);
2302         }
2303
2304         if (isolated && lru)
2305                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2306                                     page_is_file_lru(page));
2307
2308         /*
2309          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2310          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2311          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2312          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2313          * get_any_pages() as well.
2314          */
2315         put_page(page);
2316         return isolated;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2321  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2322  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2323  */
2324 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2325 {
2326         long ret = 0;
2327         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2328         struct page *hpage = compound_head(page);
2329         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2330         bool huge = PageHuge(page);
2331         LIST_HEAD(pagelist);
2332         struct migration_target_control mtc = {
2333                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2334                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2335         };
2336
2337         lock_page(page);
2338         if (!PageHuge(page))
2339                 wait_on_page_writeback(page);
2340         if (PageHWPoison(page)) {
2341                 unlock_page(page);
2342                 put_page(page);
2343                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2344                 return 0;
2345         }
2346
2347         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2348                 /*
2349                  * Try to invalidate first. This should work for
2350                  * non dirty unmapped page cache pages.
2351                  */
2352                 ret = invalidate_inode_page(page);
2353         unlock_page(page);
2354
2355         if (ret) {
2356                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2357                 page_handle_poison(page, false, true);
2358                 return 0;
2359         }
2360
2361         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2362                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2363                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2364                 if (!ret) {
2365                         bool release = !huge;
2366
2367                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2368                                 ret = -EBUSY;
2369                 } else {
2370                         if (!list_empty(&pagelist))
2371                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2372
2373                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2374                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2375                         if (ret > 0)
2376                                 ret = -EBUSY;
2377                 }
2378         } else {
2379                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2380                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2381                 ret = -EBUSY;
2382         }
2383         return ret;
2384 }
2385
2386 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2387 {
2388         struct page *hpage = compound_head(page);
2389
2390         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2391                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2392                         return -EBUSY;
2393         return __soft_offline_page(page);
2394 }
2395
2396 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2397 {
2398         int rc = 0;
2399
2400         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2401                 rc = -EBUSY;
2402
2403         return rc;
2404 }
2405
2406 static void put_ref_page(struct page *page)
2407 {
2408         if (page)
2409                 put_page(page);
2410 }
2411
2412 /**
2413  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2414  * @pfn: pfn to soft-offline
2415  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2416  *
2417  * Returns 0 on success
2418  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2419  *         < 0 otherwise negated errno.
2420  *
2421  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2422  * without killing anything. This is for the case when
2423  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2424  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2425  * out.
2426  *
2427  * The actual policy on when to do that is maintained by
2428  * user space.
2429  *
2430  * This should never impact any application or cause data loss,
2431  * however it might take some time.
2432  *
2433  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2434  * ``good enough'' for the majority of memory.
2435  */
2436 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2437 {
2438         int ret;
2439         bool try_again = true;
2440         struct page *page, *ref_page = NULL;
2441
2442         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2443
2444         if (!pfn_valid(pfn))
2445                 return -ENXIO;
2446         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2447                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2448
2449         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2450         page = pfn_to_online_page(pfn);
2451         if (!page) {
2452                 put_ref_page(ref_page);
2453                 return -EIO;
2454         }
2455
2456         mutex_lock(&mf_mutex);
2457
2458         if (PageHWPoison(page)) {
2459                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2460                 put_ref_page(ref_page);
2461                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2462                 return 0;
2463         }
2464
2465 retry:
2466         get_online_mems();
2467         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2468         put_online_mems();
2469
2470         if (hwpoison_filter(page)) {
2471                 if (ret > 0)
2472                         put_page(page);
2473                 else
2474                         put_ref_page(ref_page);
2475
2476                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2477                 return -EOPNOTSUPP;
2478         }
2479
2480         if (ret > 0) {
2481                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2482         } else if (ret == 0) {
2483                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2484                         try_again = false;
2485                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2486                         goto retry;
2487                 }
2488         }
2489
2490         mutex_unlock(&mf_mutex);
2491
2492         return ret;
2493 }
2494
2495 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
2496 {
2497         int i;
2498
2499         /*
2500          * A further optimization is to have per section refcounted
2501          * num_poisoned_pages.  But that would need more space per memmap, so
2502          * for now just do a quick global check to speed up this routine in the
2503          * absence of bad pages.
2504          */
2505         if (atomic_long_read(&num_poisoned_pages) == 0)
2506                 return;
2507
2508         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2509                 if (PageHWPoison(&memmap[i])) {
2510                         num_poisoned_pages_dec();
2511                         ClearPageHWPoison(&memmap[i]);
2512                 }
2513         }
2514 }