Merge tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rdma/rdma
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/ksm.h>
43 #include <linux/rmap.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/swap.h>
47 #include <linux/backing-dev.h>
48 #include <linux/migrate.h>
49 #include <linux/suspend.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/hugetlb.h>
53 #include <linux/memory_hotplug.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/memremap.h>
56 #include <linux/kfifo.h>
57 #include <linux/ratelimit.h>
58 #include <linux/page-isolation.h>
59 #include <linux/pagewalk.h>
60 #include "internal.h"
61 #include "ras/ras_event.h"
62
63 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
64
65 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
66
67 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
68
69 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
70 {
71         if (hugepage_or_freepage) {
72                 /*
73                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
74                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
75                  */
76                 if (dissolve_free_huge_page(page) || !take_page_off_buddy(page))
77                         /*
78                          * We could fail to take off the target page from buddy
79                          * for example due to racy page allocation, but that's
80                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
81                          * and if someone really want to use it, they should
82                          * take it.
83                          */
84                         return false;
85         }
86
87         SetPageHWPoison(page);
88         if (release)
89                 put_page(page);
90         page_ref_inc(page);
91         num_poisoned_pages_inc();
92
93         return true;
94 }
95
96 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
97
98 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
99 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
100 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
101 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
102 u64 hwpoison_filter_flags_value;
103 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
107 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
108
109 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
110 {
111         struct address_space *mapping;
112         dev_t dev;
113
114         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
115             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
116                 return 0;
117
118         /*
119          * page_mapping() does not accept slab pages.
120          */
121         if (PageSlab(p))
122                 return -EINVAL;
123
124         mapping = page_mapping(p);
125         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
126                 return -EINVAL;
127
128         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
129         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
130             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
131                 return -EINVAL;
132         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
133             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
134                 return -EINVAL;
135
136         return 0;
137 }
138
139 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
140 {
141         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
142                 return 0;
143
144         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
145                                     hwpoison_filter_flags_value)
146                 return 0;
147         else
148                 return -EINVAL;
149 }
150
151 /*
152  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
153  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
154  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
155  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
156  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
157  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
158  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
159  * a freed page.
160  */
161 #ifdef CONFIG_MEMCG
162 u64 hwpoison_filter_memcg;
163 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
164 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
165 {
166         if (!hwpoison_filter_memcg)
167                 return 0;
168
169         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
170                 return -EINVAL;
171
172         return 0;
173 }
174 #else
175 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
176 #endif
177
178 int hwpoison_filter(struct page *p)
179 {
180         if (!hwpoison_filter_enable)
181                 return 0;
182
183         if (hwpoison_filter_dev(p))
184                 return -EINVAL;
185
186         if (hwpoison_filter_flags(p))
187                 return -EINVAL;
188
189         if (hwpoison_filter_task(p))
190                 return -EINVAL;
191
192         return 0;
193 }
194 #else
195 int hwpoison_filter(struct page *p)
196 {
197         return 0;
198 }
199 #endif
200
201 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
202
203 /*
204  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
205  * the page.
206  *
207  * General strategy:
208  * Find all processes having the page mapped and kill them.
209  * But we keep a page reference around so that the page is not
210  * actually freed yet.
211  * Then stash the page away
212  *
213  * There's no convenient way to get back to mapped processes
214  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
215  * running processes.
216  *
217  * Remember that machine checks are not common (or rather
218  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
219  * be a performance issue.
220  *
221  * Also there are some races possible while we get from the
222  * error detection to actually handle it.
223  */
224
225 struct to_kill {
226         struct list_head nd;
227         struct task_struct *tsk;
228         unsigned long addr;
229         short size_shift;
230 };
231
232 /*
233  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
234  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
235  * ``action required'' if error happened in current execution context
236  */
237 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
238 {
239         struct task_struct *t = tk->tsk;
240         short addr_lsb = tk->size_shift;
241         int ret = 0;
242
243         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
244                         pfn, t->comm, t->pid);
245
246         if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
247                 if (t == current)
248                         ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
249                                          (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
250                 else
251                         /* Signal other processes sharing the page if they have PF_MCE_EARLY set. */
252                         ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
253                                 addr_lsb, t);
254         } else {
255                 /*
256                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
257                  * can be temporarily blocked.
258                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
259                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
260                  */
261                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
262                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
263         }
264         if (ret < 0)
265                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
266                         t->comm, t->pid, ret);
267         return ret;
268 }
269
270 /*
271  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
272  * lru_add_drain_all, or a free page by reclaiming slabs when possible.
273  */
274 void shake_page(struct page *p, int access)
275 {
276         if (PageHuge(p))
277                 return;
278
279         if (!PageSlab(p)) {
280                 lru_add_drain_all();
281                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
282                         return;
283         }
284
285         /*
286          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
287          * other caches) if access is not potentially fatal.
288          */
289         if (access)
290                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
291 }
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
293
294 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
295                 struct vm_area_struct *vma)
296 {
297         unsigned long address = vma_address(page, vma);
298         pgd_t *pgd;
299         p4d_t *p4d;
300         pud_t *pud;
301         pmd_t *pmd;
302         pte_t *pte;
303
304         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
305         if (!pgd_present(*pgd))
306                 return 0;
307         p4d = p4d_offset(pgd, address);
308         if (!p4d_present(*p4d))
309                 return 0;
310         pud = pud_offset(p4d, address);
311         if (!pud_present(*pud))
312                 return 0;
313         if (pud_devmap(*pud))
314                 return PUD_SHIFT;
315         pmd = pmd_offset(pud, address);
316         if (!pmd_present(*pmd))
317                 return 0;
318         if (pmd_devmap(*pmd))
319                 return PMD_SHIFT;
320         pte = pte_offset_map(pmd, address);
321         if (!pte_present(*pte))
322                 return 0;
323         if (pte_devmap(*pte))
324                 return PAGE_SHIFT;
325         return 0;
326 }
327
328 /*
329  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
330  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
331  */
332
333 /*
334  * Schedule a process for later kill.
335  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
336  */
337 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
338                        struct vm_area_struct *vma,
339                        struct list_head *to_kill)
340 {
341         struct to_kill *tk;
342
343         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
344         if (!tk) {
345                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
346                 return;
347         }
348
349         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
350         if (is_zone_device_page(p))
351                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
352         else
353                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
354
355         /*
356          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
357          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
358          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
359          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
360          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
361          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
362          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
363          * has a mapping for the page.
364          */
365         if (tk->addr == -EFAULT) {
366                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
367                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
368         } else if (tk->size_shift == 0) {
369                 kfree(tk);
370                 return;
371         }
372
373         get_task_struct(tsk);
374         tk->tsk = tsk;
375         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
376 }
377
378 /*
379  * Kill the processes that have been collected earlier.
380  *
381  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
382  * (this is used for clean pages which do not need killing)
383  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
384  * wrong earlier.
385  */
386 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
387                 unsigned long pfn, int flags)
388 {
389         struct to_kill *tk, *next;
390
391         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
392                 if (forcekill) {
393                         /*
394                          * In case something went wrong with munmapping
395                          * make sure the process doesn't catch the
396                          * signal and then access the memory. Just kill it.
397                          */
398                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
399                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
400                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
401                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
402                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
403                         }
404
405                         /*
406                          * In theory the process could have mapped
407                          * something else on the address in-between. We could
408                          * check for that, but we need to tell the
409                          * process anyways.
410                          */
411                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
412                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
413                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
414                 }
415                 put_task_struct(tk->tsk);
416                 kfree(tk);
417         }
418 }
419
420 /*
421  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
422  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
423  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
424  *
425  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
426  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
427  */
428 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
429 {
430         struct task_struct *t;
431
432         for_each_thread(tsk, t) {
433                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
434                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
435                                 return t;
436                 } else {
437                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
438                                 return t;
439                 }
440         }
441         return NULL;
442 }
443
444 /*
445  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
446  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
447  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
448  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
449  *
450  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
451  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
452  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
453  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
454  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
455  */
456 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
457                                            int force_early)
458 {
459         if (!tsk->mm)
460                 return NULL;
461         /*
462          * Comparing ->mm here because current task might represent
463          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
464          */
465         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
466                 return current;
467
468         return find_early_kill_thread(tsk);
469 }
470
471 /*
472  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
473  */
474 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
475                                 int force_early)
476 {
477         struct vm_area_struct *vma;
478         struct task_struct *tsk;
479         struct anon_vma *av;
480         pgoff_t pgoff;
481
482         av = page_lock_anon_vma_read(page);
483         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
484                 return;
485
486         pgoff = page_to_pgoff(page);
487         read_lock(&tasklist_lock);
488         for_each_process (tsk) {
489                 struct anon_vma_chain *vmac;
490                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
491
492                 if (!t)
493                         continue;
494                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
495                                                pgoff, pgoff) {
496                         vma = vmac->vma;
497                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
498                                 continue;
499                         if (vma->vm_mm == t->mm)
500                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
501                 }
502         }
503         read_unlock(&tasklist_lock);
504         page_unlock_anon_vma_read(av);
505 }
506
507 /*
508  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
509  */
510 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
511                                 int force_early)
512 {
513         struct vm_area_struct *vma;
514         struct task_struct *tsk;
515         struct address_space *mapping = page->mapping;
516         pgoff_t pgoff;
517
518         i_mmap_lock_read(mapping);
519         read_lock(&tasklist_lock);
520         pgoff = page_to_pgoff(page);
521         for_each_process(tsk) {
522                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
523
524                 if (!t)
525                         continue;
526                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
527                                       pgoff) {
528                         /*
529                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
530                          * the page but the corrupted page is not necessarily
531                          * mapped it in its pte.
532                          * Assume applications who requested early kill want
533                          * to be informed of all such data corruptions.
534                          */
535                         if (vma->vm_mm == t->mm)
536                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
537                 }
538         }
539         read_unlock(&tasklist_lock);
540         i_mmap_unlock_read(mapping);
541 }
542
543 /*
544  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
545  */
546 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
547                                 int force_early)
548 {
549         if (!page->mapping)
550                 return;
551
552         if (PageAnon(page))
553                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
554         else
555                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
556 }
557
558 struct hwp_walk {
559         struct to_kill tk;
560         unsigned long pfn;
561         int flags;
562 };
563
564 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
565 {
566         tk->addr = addr;
567         tk->size_shift = shift;
568 }
569
570 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
571                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
572 {
573         unsigned long pfn = 0;
574
575         if (pte_present(pte)) {
576                 pfn = pte_pfn(pte);
577         } else {
578                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
579
580                 if (is_hwpoison_entry(swp))
581                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
582         }
583
584         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
585                 return 0;
586
587         set_to_kill(tk, addr, shift);
588         return 1;
589 }
590
591 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
592 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
593                                       struct hwp_walk *hwp)
594 {
595         pmd_t pmd = *pmdp;
596         unsigned long pfn;
597         unsigned long hwpoison_vaddr;
598
599         if (!pmd_present(pmd))
600                 return 0;
601         pfn = pmd_pfn(pmd);
602         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
603                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
604                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
605                 return 1;
606         }
607         return 0;
608 }
609 #else
610 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
611                                       struct hwp_walk *hwp)
612 {
613         return 0;
614 }
615 #endif
616
617 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
618                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
619 {
620         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
621         int ret = 0;
622         pte_t *ptep;
623         spinlock_t *ptl;
624
625         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
626         if (ptl) {
627                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
628                 spin_unlock(ptl);
629                 goto out;
630         }
631
632         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
633                 goto out;
634
635         ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp, addr, &ptl);
636         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
637                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
638                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
639                 if (ret == 1)
640                         break;
641         }
642         pte_unmap_unlock(ptep - 1, ptl);
643 out:
644         cond_resched();
645         return ret;
646 }
647
648 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
649 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
650                             unsigned long addr, unsigned long end,
651                             struct mm_walk *walk)
652 {
653         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
654         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
655         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
656
657         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
658                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
659 }
660 #else
661 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
662 #endif
663
664 static struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
665         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
666         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
667 };
668
669 /*
670  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
671  *
672  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
673  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
674  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
675  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
676  *
677  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
678  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
679  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
680  * process has multiple entries mapping the error page.
681  */
682 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
683                                   int flags)
684 {
685         int ret;
686         struct hwp_walk priv = {
687                 .pfn = pfn,
688         };
689         priv.tk.tsk = p;
690
691         mmap_read_lock(p->mm);
692         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
693                               (void *)&priv);
694         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
695                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
696         mmap_read_unlock(p->mm);
697         return ret ? -EFAULT : -EHWPOISON;
698 }
699
700 static const char *action_name[] = {
701         [MF_IGNORED] = "Ignored",
702         [MF_FAILED] = "Failed",
703         [MF_DELAYED] = "Delayed",
704         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
705 };
706
707 static const char * const action_page_types[] = {
708         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
709         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
710         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
711         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
712         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
713         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
714         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
715         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
716         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
717         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
718         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
719         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
720         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
721         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
722         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
723         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
724         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
725         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
726         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
727         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
728         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
729         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
730         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
731 };
732
733 /*
734  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
735  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
736  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
737  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
738  */
739 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
740 {
741         if (!isolate_lru_page(p)) {
742                 /*
743                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
744                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
745                  */
746                 ClearPageActive(p);
747                 ClearPageUnevictable(p);
748
749                 /*
750                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
751                  * to uncharge it manually from its memcg.
752                  */
753                 mem_cgroup_uncharge(p);
754
755                 /*
756                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
757                  */
758                 put_page(p);
759                 return 0;
760         }
761         return -EIO;
762 }
763
764 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
765                                 struct address_space *mapping)
766 {
767         int ret = MF_FAILED;
768
769         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
770                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
771
772                 if (err != 0) {
773                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
774                                 pfn, err);
775                 } else if (page_has_private(p) &&
776                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
777                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
778                                 pfn);
779                 } else {
780                         ret = MF_RECOVERED;
781                 }
782         } else {
783                 /*
784                  * If the file system doesn't support it just invalidate
785                  * This fails on dirty or anything with private pages
786                  */
787                 if (invalidate_inode_page(p))
788                         ret = MF_RECOVERED;
789                 else
790                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
791                                 pfn);
792         }
793
794         return ret;
795 }
796
797 /*
798  * Error hit kernel page.
799  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
800  * could be more sophisticated.
801  */
802 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
803 {
804         unlock_page(p);
805         return MF_IGNORED;
806 }
807
808 /*
809  * Page in unknown state. Do nothing.
810  */
811 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
812 {
813         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
814         unlock_page(p);
815         return MF_FAILED;
816 }
817
818 /*
819  * Clean (or cleaned) page cache page.
820  */
821 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
822 {
823         int ret;
824         struct address_space *mapping;
825
826         delete_from_lru_cache(p);
827
828         /*
829          * For anonymous pages we're done the only reference left
830          * should be the one m_f() holds.
831          */
832         if (PageAnon(p)) {
833                 ret = MF_RECOVERED;
834                 goto out;
835         }
836
837         /*
838          * Now truncate the page in the page cache. This is really
839          * more like a "temporary hole punch"
840          * Don't do this for block devices when someone else
841          * has a reference, because it could be file system metadata
842          * and that's not safe to truncate.
843          */
844         mapping = page_mapping(p);
845         if (!mapping) {
846                 /*
847                  * Page has been teared down in the meanwhile
848                  */
849                 ret = MF_FAILED;
850                 goto out;
851         }
852
853         /*
854          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
855          *
856          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
857          */
858         ret = truncate_error_page(p, pfn, mapping);
859 out:
860         unlock_page(p);
861         return ret;
862 }
863
864 /*
865  * Dirty pagecache page
866  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
867  * propagated.
868  */
869 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
870 {
871         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
872
873         SetPageError(p);
874         /* TBD: print more information about the file. */
875         if (mapping) {
876                 /*
877                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
878                  * who check the mapping.
879                  * This way the application knows that something went
880                  * wrong with its dirty file data.
881                  *
882                  * There's one open issue:
883                  *
884                  * The EIO will be only reported on the next IO
885                  * operation and then cleared through the IO map.
886                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
887                  * first through the AS_EIO flag in the address space
888                  * and then through the PageError flag in the page.
889                  * Since we drop pages on memory failure handling the
890                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
891                  *
892                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
893                  * the first operation that returns an error, while
894                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
895                  * when the page is reread or dropped.  If an
896                  * application assumes it will always get error on
897                  * fsync, but does other operations on the fd before
898                  * and the page is dropped between then the error
899                  * will not be properly reported.
900                  *
901                  * This can already happen even without hwpoisoned
902                  * pages: first on metadata IO errors (which only
903                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
904                  * at the wrong time.
905                  *
906                  * So right now we assume that the application DTRT on
907                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
908                  * of the kernel.
909                  */
910                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
911         }
912
913         return me_pagecache_clean(p, pfn);
914 }
915
916 /*
917  * Clean and dirty swap cache.
918  *
919  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
920  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
921  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
922  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
923  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
924  * and then
925  *      - clear dirty bit to prevent IO
926  *      - remove from LRU
927  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
928  *        a later page fault, we know the application is accessing
929  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
930  *        interception code in do_swap_page to catch it).
931  *
932  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
933  * bring in the known good data from disk.
934  */
935 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
936 {
937         int ret;
938
939         ClearPageDirty(p);
940         /* Trigger EIO in shmem: */
941         ClearPageUptodate(p);
942
943         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
944         unlock_page(p);
945         return ret;
946 }
947
948 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
949 {
950         int ret;
951
952         delete_from_swap_cache(p);
953
954         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
955         unlock_page(p);
956         return ret;
957 }
958
959 /*
960  * Huge pages. Needs work.
961  * Issues:
962  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
963  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
964  */
965 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
966 {
967         int res;
968         struct page *hpage = compound_head(p);
969         struct address_space *mapping;
970
971         if (!PageHuge(hpage))
972                 return MF_DELAYED;
973
974         mapping = page_mapping(hpage);
975         if (mapping) {
976                 res = truncate_error_page(hpage, pfn, mapping);
977                 unlock_page(hpage);
978         } else {
979                 res = MF_FAILED;
980                 unlock_page(hpage);
981                 /*
982                  * migration entry prevents later access on error anonymous
983                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
984                  * save healthy subpages.
985                  */
986                 if (PageAnon(hpage))
987                         put_page(hpage);
988                 if (!dissolve_free_huge_page(p) && take_page_off_buddy(p)) {
989                         page_ref_inc(p);
990                         res = MF_RECOVERED;
991                 }
992         }
993
994         return res;
995 }
996
997 /*
998  * Various page states we can handle.
999  *
1000  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1001  * The table matches them in order and calls the right handler.
1002  *
1003  * This is quite tricky because we can access page at any time
1004  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1005  *
1006  * This is not complete. More states could be added.
1007  * For any missing state don't attempt recovery.
1008  */
1009
1010 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1011 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1012 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1013 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1014 #define lru             (1UL << PG_lru)
1015 #define head            (1UL << PG_head)
1016 #define slab            (1UL << PG_slab)
1017 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1018
1019 static struct page_state {
1020         unsigned long mask;
1021         unsigned long res;
1022         enum mf_action_page_type type;
1023
1024         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
1025         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
1026 } error_states[] = {
1027         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1028         /*
1029          * free pages are specially detected outside this table:
1030          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1031          */
1032
1033         /*
1034          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1035          * currently unused objects without touching them. But just
1036          * treat it as standard kernel for now.
1037          */
1038         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1039
1040         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1041
1042         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1043         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1044
1045         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1046         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1047
1048         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1049         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1050
1051         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1052         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1053
1054         /*
1055          * Catchall entry: must be at end.
1056          */
1057         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1058 };
1059
1060 #undef dirty
1061 #undef sc
1062 #undef unevict
1063 #undef mlock
1064 #undef lru
1065 #undef head
1066 #undef slab
1067 #undef reserved
1068
1069 /*
1070  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1071  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1072  */
1073 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1074                           enum mf_result result)
1075 {
1076         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1077
1078         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1079                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1080 }
1081
1082 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1083                         unsigned long pfn)
1084 {
1085         int result;
1086         int count;
1087
1088         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1089         result = ps->action(p, pfn);
1090
1091         count = page_count(p) - 1;
1092         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
1093                 count--;
1094         if (count > 0) {
1095                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
1096                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
1097                 result = MF_FAILED;
1098         }
1099         action_result(pfn, ps->type, result);
1100
1101         /* Could do more checks here if page looks ok */
1102         /*
1103          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1104          */
1105
1106         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1111  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1112  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1113  * to be called only in the context where we never have such pages.
1114  */
1115 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page)
1116 {
1117         return PageLRU(page) || __PageMovable(page);
1118 }
1119
1120 static int __get_hwpoison_page(struct page *page)
1121 {
1122         struct page *head = compound_head(page);
1123         int ret = 0;
1124         bool hugetlb = false;
1125
1126         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1127         if (hugetlb)
1128                 return ret;
1129
1130         /*
1131          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1132          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1133          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1134          */
1135         if (!HWPoisonHandlable(head))
1136                 return 0;
1137
1138         if (PageTransHuge(head)) {
1139                 /*
1140                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
1141                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
1142                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
1143                  * tries to touch the "partially handled" page.
1144                  */
1145                 if (!PageAnon(head)) {
1146                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1147                                 page_to_pfn(page));
1148                         return 0;
1149                 }
1150         }
1151
1152         if (get_page_unless_zero(head)) {
1153                 if (head == compound_head(page))
1154                         return 1;
1155
1156                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1157                         page_to_pfn(page));
1158                 put_page(head);
1159         }
1160
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1165 {
1166         int ret = 0, pass = 0;
1167         bool count_increased = false;
1168
1169         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1170                 count_increased = true;
1171
1172 try_again:
1173         if (!count_increased) {
1174                 ret = __get_hwpoison_page(p);
1175                 if (!ret) {
1176                         if (page_count(p)) {
1177                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1178                                 if (pass++ < 3)
1179                                         goto try_again;
1180                                 ret = -EBUSY;
1181                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1182                                 /* We raced with put_page, retry. */
1183                                 if (pass++ < 3)
1184                                         goto try_again;
1185                                 ret = -EIO;
1186                         }
1187                         goto out;
1188                 } else if (ret == -EBUSY) {
1189                         /* We raced with freeing huge page to buddy, retry. */
1190                         if (pass++ < 3)
1191                                 goto try_again;
1192                         goto out;
1193                 }
1194         }
1195
1196         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p)) {
1197                 ret = 1;
1198         } else {
1199                 /*
1200                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1201                  * it into something we can handle.
1202                  */
1203                 if (pass++ < 3) {
1204                         put_page(p);
1205                         shake_page(p, 1);
1206                         count_increased = false;
1207                         goto try_again;
1208                 }
1209                 put_page(p);
1210                 ret = -EIO;
1211         }
1212 out:
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1218  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1219  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1220  *
1221  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1222  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1223  * (defined as a page-type we can successfully handle the memor error on it,
1224  * such as LRU page and hugetlb page).
1225  *
1226  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1227  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1228  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1229  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1230  * and has some retry logic in get_any_page().
1231  *
1232  * Return: 0 on failure,
1233  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1234  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1235  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1236  *         operations like allocation and free.
1237  */
1238 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1239 {
1240         int ret;
1241
1242         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1243         ret = get_any_page(p, flags);
1244         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1245
1246         return ret;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1251  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1252  */
1253 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1254                                   int flags, struct page **hpagep)
1255 {
1256         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK;
1257         struct address_space *mapping;
1258         LIST_HEAD(tokill);
1259         bool unmap_success = true;
1260         int kill = 1, forcekill;
1261         struct page *hpage = *hpagep;
1262         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1263
1264         /*
1265          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1266          * other types of pages.
1267          */
1268         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1269                 return true;
1270         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1271                 return true;
1272
1273         /*
1274          * This check implies we don't kill processes if their pages
1275          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1276          */
1277         if (!page_mapped(hpage))
1278                 return true;
1279
1280         if (PageKsm(p)) {
1281                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1282                 return false;
1283         }
1284
1285         if (PageSwapCache(p)) {
1286                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1287                         pfn);
1288                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1289         }
1290
1291         /*
1292          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1293          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1294          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1295          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1296          */
1297         mapping = page_mapping(hpage);
1298         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1299             mapping_can_writeback(mapping)) {
1300                 if (page_mkclean(hpage)) {
1301                         SetPageDirty(hpage);
1302                 } else {
1303                         kill = 0;
1304                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1305                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1306                                 pfn);
1307                 }
1308         }
1309
1310         /*
1311          * First collect all the processes that have the page
1312          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1313          * because ttu takes the rmap data structures down.
1314          *
1315          * Error handling: We ignore errors here because
1316          * there's nothing that can be done.
1317          */
1318         if (kill)
1319                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1320
1321         if (!PageHuge(hpage)) {
1322                 unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
1323         } else {
1324                 if (!PageAnon(hpage)) {
1325                         /*
1326                          * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1327                          * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1328                          * this, take semaphore in write mode here and set
1329                          * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1330                          * at this higer level.
1331                          */
1332                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1333                         if (mapping) {
1334                                 unmap_success = try_to_unmap(hpage,
1335                                                      ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1336                                 i_mmap_unlock_write(mapping);
1337                         } else {
1338                                 pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1339                                 unmap_success = false;
1340                         }
1341                 } else {
1342                         unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
1343                 }
1344         }
1345         if (!unmap_success)
1346                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1347                        pfn, page_mapcount(hpage));
1348
1349         /*
1350          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1351          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1352          */
1353         if (mlocked)
1354                 shake_page(hpage, 0);
1355
1356         /*
1357          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1358          * struct page and all unmaps done we can decide if
1359          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1360          * was dirty or the process is not restartable,
1361          * otherwise the tokill list is merely
1362          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1363          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1364          * any accesses to the poisoned memory.
1365          */
1366         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1367         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1368
1369         return unmap_success;
1370 }
1371
1372 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1373                                 unsigned long page_flags)
1374 {
1375         struct page_state *ps;
1376
1377         /*
1378          * The first check uses the current page flags which may not have any
1379          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1380          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1381          */
1382         for (ps = error_states;; ps++)
1383                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1384                         break;
1385
1386         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1387
1388         if (!ps->mask)
1389                 for (ps = error_states;; ps++)
1390                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1391                                 break;
1392         return page_action(ps, p, pfn);
1393 }
1394
1395 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1396 {
1397         lock_page(page);
1398         if (!PageAnon(page) || unlikely(split_huge_page(page))) {
1399                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1400
1401                 unlock_page(page);
1402                 if (!PageAnon(page))
1403                         pr_info("%s: %#lx: non anonymous thp\n", msg, pfn);
1404                 else
1405                         pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1406                 put_page(page);
1407                 return -EBUSY;
1408         }
1409         unlock_page(page);
1410
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1415 {
1416         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1417         struct page *head = compound_head(p);
1418         int res;
1419         unsigned long page_flags;
1420
1421         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1422                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1423                        pfn);
1424                 res = -EHWPOISON;
1425                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1426                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1427                 return res;
1428         }
1429
1430         num_poisoned_pages_inc();
1431
1432         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1433                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1434                 if (!res) {
1435                         /*
1436                          * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1437                          */
1438                         lock_page(head);
1439                         if (PageHWPoison(head)) {
1440                                 if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1441                                     || (p != head && TestSetPageHWPoison(head))) {
1442                                         num_poisoned_pages_dec();
1443                                         unlock_page(head);
1444                                         return 0;
1445                                 }
1446                         }
1447                         unlock_page(head);
1448                         res = MF_FAILED;
1449                         if (!dissolve_free_huge_page(p) && take_page_off_buddy(p)) {
1450                                 page_ref_inc(p);
1451                                 res = MF_RECOVERED;
1452                         }
1453                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1454                         return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1455                 } else if (res < 0) {
1456                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1457                         return -EBUSY;
1458                 }
1459         }
1460
1461         lock_page(head);
1462         page_flags = head->flags;
1463
1464         if (!PageHWPoison(head)) {
1465                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1466                 num_poisoned_pages_dec();
1467                 unlock_page(head);
1468                 put_page(head);
1469                 return 0;
1470         }
1471
1472         /*
1473          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1474          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1475          * make sure that:
1476          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1477          *    entry properly works, and
1478          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1479          *    hwpoison entries.
1480          */
1481         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1482                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1483                 res = -EBUSY;
1484                 goto out;
1485         }
1486
1487         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &head)) {
1488                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1489                 res = -EBUSY;
1490                 goto out;
1491         }
1492
1493         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1494 out:
1495         unlock_page(head);
1496         return res;
1497 }
1498
1499 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1500                 struct dev_pagemap *pgmap)
1501 {
1502         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1503         const bool unmap_success = true;
1504         unsigned long size = 0;
1505         struct to_kill *tk;
1506         LIST_HEAD(tokill);
1507         int rc = -EBUSY;
1508         loff_t start;
1509         dax_entry_t cookie;
1510
1511         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1512                 /*
1513                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1514                  */
1515                 put_page(page);
1516
1517         /* device metadata space is not recoverable */
1518         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1519                 rc = -ENXIO;
1520                 goto out;
1521         }
1522
1523         /*
1524          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1525          * the address_space, typically this would be handled by
1526          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1527          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1528          * poison signaling is complete.
1529          */
1530         cookie = dax_lock_page(page);
1531         if (!cookie)
1532                 goto out;
1533
1534         if (hwpoison_filter(page)) {
1535                 rc = 0;
1536                 goto unlock;
1537         }
1538
1539         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1540                 /*
1541                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1542                  * with device-side memory.
1543                  */
1544                 goto unlock;
1545         }
1546
1547         /*
1548          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1549          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1550          */
1551         SetPageHWPoison(page);
1552
1553         /*
1554          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1555          * different physical page at a given virtual address, so all
1556          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1557          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1558          */
1559         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1560         collect_procs(page, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1561
1562         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1563                 if (tk->size_shift)
1564                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1565         if (size) {
1566                 /*
1567                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1568                  * device-dax mappings which are constant size. The
1569                  * actual size of the mapping being torn down is
1570                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1571                  */
1572                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1573                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1574         }
1575         kill_procs(&tokill, flags & MF_MUST_KILL, !unmap_success, pfn, flags);
1576         rc = 0;
1577 unlock:
1578         dax_unlock_page(page, cookie);
1579 out:
1580         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1581         put_dev_pagemap(pgmap);
1582         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1583         return rc;
1584 }
1585
1586 /**
1587  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1588  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1589  * @flags: fine tune action taken
1590  *
1591  * This function is called by the low level machine check code
1592  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1593  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1594  * dropping pages, killing processes etc.
1595  *
1596  * The function is primarily of use for corruptions that
1597  * happen outside the current execution context (e.g. when
1598  * detected by a background scrubber)
1599  *
1600  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1601  * enabled and no spinlocks hold.
1602  */
1603 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1604 {
1605         struct page *p;
1606         struct page *hpage;
1607         struct page *orig_head;
1608         struct dev_pagemap *pgmap;
1609         int res = 0;
1610         unsigned long page_flags;
1611         bool retry = true;
1612         static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1613
1614         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1615                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1616
1617         p = pfn_to_online_page(pfn);
1618         if (!p) {
1619                 if (pfn_valid(pfn)) {
1620                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1621                         if (pgmap)
1622                                 return memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1623                                                                   pgmap);
1624                 }
1625                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1626                         pfn);
1627                 return -ENXIO;
1628         }
1629
1630         mutex_lock(&mf_mutex);
1631
1632 try_again:
1633         if (PageHuge(p)) {
1634                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1635                 goto unlock_mutex;
1636         }
1637
1638         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1639                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1640                         pfn);
1641                 res = -EHWPOISON;
1642                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1643                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1644                 goto unlock_mutex;
1645         }
1646
1647         orig_head = hpage = compound_head(p);
1648         num_poisoned_pages_inc();
1649
1650         /*
1651          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1652          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1653          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1654          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1655          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1656          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1657          *    used and will be freed some time later.
1658          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1659          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1660          */
1661         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1662                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1663                 if (!res) {
1664                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1665                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1666                                         page_ref_inc(p);
1667                                         res = MF_RECOVERED;
1668                                 } else {
1669                                         /* We lost the race, try again */
1670                                         if (retry) {
1671                                                 ClearPageHWPoison(p);
1672                                                 num_poisoned_pages_dec();
1673                                                 retry = false;
1674                                                 goto try_again;
1675                                         }
1676                                         res = MF_FAILED;
1677                                 }
1678                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1679                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1680                         } else {
1681                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1682                                 res = -EBUSY;
1683                         }
1684                         goto unlock_mutex;
1685                 } else if (res < 0) {
1686                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1687                         res = -EBUSY;
1688                         goto unlock_mutex;
1689                 }
1690         }
1691
1692         if (PageTransHuge(hpage)) {
1693                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1694                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1695                         res = -EBUSY;
1696                         goto unlock_mutex;
1697                 }
1698                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1699         }
1700
1701         /*
1702          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1703          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1704          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1705          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1706          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1707          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1708          */
1709         shake_page(p, 0);
1710
1711         lock_page(p);
1712
1713         /*
1714          * The page could have changed compound pages during the locking.
1715          * If this happens just bail out.
1716          */
1717         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1718                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1719                 res = -EBUSY;
1720                 goto unlock_page;
1721         }
1722
1723         /*
1724          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1725          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1726          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1727          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1728          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1729          */
1730         page_flags = p->flags;
1731
1732         /*
1733          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1734          */
1735         if (!PageHWPoison(p)) {
1736                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1737                 num_poisoned_pages_dec();
1738                 unlock_page(p);
1739                 put_page(p);
1740                 goto unlock_mutex;
1741         }
1742         if (hwpoison_filter(p)) {
1743                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1744                         num_poisoned_pages_dec();
1745                 unlock_page(p);
1746                 put_page(p);
1747                 goto unlock_mutex;
1748         }
1749
1750         /*
1751          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1752          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1753          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1754          */
1755         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1756                 goto identify_page_state;
1757
1758         /*
1759          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1760          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1761          */
1762         wait_on_page_writeback(p);
1763
1764         /*
1765          * Now take care of user space mappings.
1766          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1767          */
1768         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &p)) {
1769                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1770                 res = -EBUSY;
1771                 goto unlock_page;
1772         }
1773
1774         /*
1775          * Torn down by someone else?
1776          */
1777         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1778                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1779                 res = -EBUSY;
1780                 goto unlock_page;
1781         }
1782
1783 identify_page_state:
1784         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1785         mutex_unlock(&mf_mutex);
1786         return res;
1787 unlock_page:
1788         unlock_page(p);
1789 unlock_mutex:
1790         mutex_unlock(&mf_mutex);
1791         return res;
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1794
1795 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1796 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1797
1798 struct memory_failure_entry {
1799         unsigned long pfn;
1800         int flags;
1801 };
1802
1803 struct memory_failure_cpu {
1804         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1805                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1806         spinlock_t lock;
1807         struct work_struct work;
1808 };
1809
1810 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1811
1812 /**
1813  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1814  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1815  * @flags: Flags for memory failure handling
1816  *
1817  * This function is called by the low level hardware error handler
1818  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1819  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1820  * processes etc.
1821  *
1822  * The function is primarily of use for corruptions that
1823  * happen outside the current execution context (e.g. when
1824  * detected by a background scrubber)
1825  *
1826  * Can run in IRQ context.
1827  */
1828 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1829 {
1830         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1831         unsigned long proc_flags;
1832         struct memory_failure_entry entry = {
1833                 .pfn =          pfn,
1834                 .flags =        flags,
1835         };
1836
1837         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1838         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1839         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1840                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1841         else
1842                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1843                        pfn);
1844         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1845         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1846 }
1847 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1848
1849 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1850 {
1851         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1852         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1853         unsigned long proc_flags;
1854         int gotten;
1855
1856         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1857         for (;;) {
1858                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1859                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1860                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1861                 if (!gotten)
1862                         break;
1863                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1864                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1865                 else
1866                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1867         }
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1872  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1873  */
1874 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1875 {
1876         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1877
1878         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1879         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1880         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
1881 }
1882
1883 static int __init memory_failure_init(void)
1884 {
1885         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1886         int cpu;
1887
1888         for_each_possible_cpu(cpu) {
1889                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1890                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1891                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1892                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1893         }
1894
1895         return 0;
1896 }
1897 core_initcall(memory_failure_init);
1898
1899 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1900 ({                                                      \
1901         if (__ratelimit(rs))                            \
1902                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1903 })
1904
1905 /**
1906  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1907  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1908  *
1909  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1910  * memory_failure() earlier.
1911  *
1912  * This is only done on the software-level, so it only works
1913  * for linux injected failures, not real hardware failures
1914  *
1915  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1916  */
1917 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1918 {
1919         struct page *page;
1920         struct page *p;
1921         int freeit = 0;
1922         unsigned long flags = 0;
1923         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1924                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1925
1926         if (!pfn_valid(pfn))
1927                 return -ENXIO;
1928
1929         p = pfn_to_page(pfn);
1930         page = compound_head(p);
1931
1932         if (!PageHWPoison(p)) {
1933                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1934                                  pfn, &unpoison_rs);
1935                 return 0;
1936         }
1937
1938         if (page_count(page) > 1) {
1939                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1940                                  pfn, &unpoison_rs);
1941                 return 0;
1942         }
1943
1944         if (page_mapped(page)) {
1945                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1946                                  pfn, &unpoison_rs);
1947                 return 0;
1948         }
1949
1950         if (page_mapping(page)) {
1951                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1952                                  pfn, &unpoison_rs);
1953                 return 0;
1954         }
1955
1956         /*
1957          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1958          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1959          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1960          */
1961         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1962                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1963                                  pfn, &unpoison_rs);
1964                 return 0;
1965         }
1966
1967         if (!get_hwpoison_page(p, flags)) {
1968                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1969                         num_poisoned_pages_dec();
1970                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1971                                  pfn, &unpoison_rs);
1972                 return 0;
1973         }
1974
1975         lock_page(page);
1976         /*
1977          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1978          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1979          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1980          * the free buddy page pool.
1981          */
1982         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1983                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1984                                  pfn, &unpoison_rs);
1985                 num_poisoned_pages_dec();
1986                 freeit = 1;
1987         }
1988         unlock_page(page);
1989
1990         put_page(page);
1991         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1992                 put_page(page);
1993
1994         return 0;
1995 }
1996 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1997
1998 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
1999 {
2000         bool isolated = false;
2001         bool lru = PageLRU(page);
2002
2003         if (PageHuge(page)) {
2004                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2005         } else {
2006                 if (lru)
2007                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2008                 else
2009                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2010
2011                 if (isolated)
2012                         list_add(&page->lru, pagelist);
2013         }
2014
2015         if (isolated && lru)
2016                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2017                                     page_is_file_lru(page));
2018
2019         /*
2020          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2021          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2022          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2023          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2024          * get_any_pages() as well.
2025          */
2026         put_page(page);
2027         return isolated;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2032  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2033  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2034  */
2035 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2036 {
2037         int ret = 0;
2038         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2039         struct page *hpage = compound_head(page);
2040         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2041         bool huge = PageHuge(page);
2042         LIST_HEAD(pagelist);
2043         struct migration_target_control mtc = {
2044                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2045                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2046         };
2047
2048         /*
2049          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
2050          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
2051          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
2052          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
2053          */
2054         lock_page(page);
2055         if (!PageHuge(page))
2056                 wait_on_page_writeback(page);
2057         if (PageHWPoison(page)) {
2058                 unlock_page(page);
2059                 put_page(page);
2060                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2061                 return 0;
2062         }
2063
2064         if (!PageHuge(page))
2065                 /*
2066                  * Try to invalidate first. This should work for
2067                  * non dirty unmapped page cache pages.
2068                  */
2069                 ret = invalidate_inode_page(page);
2070         unlock_page(page);
2071
2072         /*
2073          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
2074          * would need to fix isolation locking first.
2075          */
2076         if (ret) {
2077                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2078                 page_handle_poison(page, false, true);
2079                 return 0;
2080         }
2081
2082         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2083                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2084                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
2085                 if (!ret) {
2086                         bool release = !huge;
2087
2088                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2089                                 ret = -EBUSY;
2090                 } else {
2091                         if (!list_empty(&pagelist))
2092                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2093
2094                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
2095                                 pfn, msg_page[huge], ret, page->flags, &page->flags);
2096                         if (ret > 0)
2097                                 ret = -EBUSY;
2098                 }
2099         } else {
2100                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
2101                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), page->flags, &page->flags);
2102                 ret = -EBUSY;
2103         }
2104         return ret;
2105 }
2106
2107 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2108 {
2109         struct page *hpage = compound_head(page);
2110
2111         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2112                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2113                         return -EBUSY;
2114         return __soft_offline_page(page);
2115 }
2116
2117 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2118 {
2119         int rc = 0;
2120
2121         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2122                 rc = -EBUSY;
2123
2124         return rc;
2125 }
2126
2127 static void put_ref_page(struct page *page)
2128 {
2129         if (page)
2130                 put_page(page);
2131 }
2132
2133 /**
2134  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2135  * @pfn: pfn to soft-offline
2136  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2137  *
2138  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2139  *
2140  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2141  * without killing anything. This is for the case when
2142  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2143  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2144  * out.
2145  *
2146  * The actual policy on when to do that is maintained by
2147  * user space.
2148  *
2149  * This should never impact any application or cause data loss,
2150  * however it might take some time.
2151  *
2152  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2153  * ``good enough'' for the majority of memory.
2154  */
2155 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2156 {
2157         int ret;
2158         bool try_again = true;
2159         struct page *page, *ref_page = NULL;
2160
2161         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2162
2163         if (!pfn_valid(pfn))
2164                 return -ENXIO;
2165         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2166                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2167
2168         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2169         page = pfn_to_online_page(pfn);
2170         if (!page) {
2171                 put_ref_page(ref_page);
2172                 return -EIO;
2173         }
2174
2175         if (PageHWPoison(page)) {
2176                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2177                 put_ref_page(ref_page);
2178                 return 0;
2179         }
2180
2181 retry:
2182         get_online_mems();
2183         ret = get_hwpoison_page(page, flags);
2184         put_online_mems();
2185
2186         if (ret > 0) {
2187                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2188         } else if (ret == 0) {
2189                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2190                         try_again = false;
2191                         goto retry;
2192                 }
2193         } else if (ret == -EIO) {
2194                 pr_info("%s: %#lx: unknown page type: %lx (%pGp)\n",
2195                          __func__, pfn, page->flags, &page->flags);
2196         }
2197
2198         return ret;
2199 }