Merge tag 'folio-6.0' of git://git.infradead.org/users/willy/pagecache
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/dax.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/hugetlb.h>
54 #include <linux/memory_hotplug.h>
55 #include <linux/mm_inline.h>
56 #include <linux/memremap.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/ratelimit.h>
59 #include <linux/page-isolation.h>
60 #include <linux/pagewalk.h>
61 #include <linux/shmem_fs.h>
62 #include "swap.h"
63 #include "internal.h"
64 #include "ras/ras_event.h"
65
66 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
67
68 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
69
70 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
71
72 static bool hw_memory_failure __read_mostly = false;
73
74 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
75 {
76         int ret;
77
78         zone_pcp_disable(page_zone(page));
79         ret = dissolve_free_huge_page(page);
80         if (!ret)
81                 ret = take_page_off_buddy(page);
82         zone_pcp_enable(page_zone(page));
83
84         return ret > 0;
85 }
86
87 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
88 {
89         if (hugepage_or_freepage) {
90                 /*
91                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
92                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
93                  */
94                 if (!__page_handle_poison(page))
95                         /*
96                          * We could fail to take off the target page from buddy
97                          * for example due to racy page allocation, but that's
98                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
99                          * and if someone really want to use it, they should
100                          * take it.
101                          */
102                         return false;
103         }
104
105         SetPageHWPoison(page);
106         if (release)
107                 put_page(page);
108         page_ref_inc(page);
109         num_poisoned_pages_inc();
110
111         return true;
112 }
113
114 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
115
116 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
117 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
118 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
119 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
120 u64 hwpoison_filter_flags_value;
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
126
127 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
128 {
129         struct address_space *mapping;
130         dev_t dev;
131
132         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
133             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
134                 return 0;
135
136         mapping = page_mapping(p);
137         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
138                 return -EINVAL;
139
140         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
141         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
143                 return -EINVAL;
144         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
145             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
146                 return -EINVAL;
147
148         return 0;
149 }
150
151 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
152 {
153         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
154                 return 0;
155
156         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
157                                     hwpoison_filter_flags_value)
158                 return 0;
159         else
160                 return -EINVAL;
161 }
162
163 /*
164  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
165  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
166  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
167  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
168  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
169  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
170  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
171  * a freed page.
172  */
173 #ifdef CONFIG_MEMCG
174 u64 hwpoison_filter_memcg;
175 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
176 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
177 {
178         if (!hwpoison_filter_memcg)
179                 return 0;
180
181         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
182                 return -EINVAL;
183
184         return 0;
185 }
186 #else
187 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
188 #endif
189
190 int hwpoison_filter(struct page *p)
191 {
192         if (!hwpoison_filter_enable)
193                 return 0;
194
195         if (hwpoison_filter_dev(p))
196                 return -EINVAL;
197
198         if (hwpoison_filter_flags(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         if (hwpoison_filter_task(p))
202                 return -EINVAL;
203
204         return 0;
205 }
206 #else
207 int hwpoison_filter(struct page *p)
208 {
209         return 0;
210 }
211 #endif
212
213 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
214
215 /*
216  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
217  * the page.
218  *
219  * General strategy:
220  * Find all processes having the page mapped and kill them.
221  * But we keep a page reference around so that the page is not
222  * actually freed yet.
223  * Then stash the page away
224  *
225  * There's no convenient way to get back to mapped processes
226  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
227  * running processes.
228  *
229  * Remember that machine checks are not common (or rather
230  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
231  * be a performance issue.
232  *
233  * Also there are some races possible while we get from the
234  * error detection to actually handle it.
235  */
236
237 struct to_kill {
238         struct list_head nd;
239         struct task_struct *tsk;
240         unsigned long addr;
241         short size_shift;
242 };
243
244 /*
245  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
246  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
247  * ``action required'' if error happened in current execution context
248  */
249 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
250 {
251         struct task_struct *t = tk->tsk;
252         short addr_lsb = tk->size_shift;
253         int ret = 0;
254
255         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
256                         pfn, t->comm, t->pid);
257
258         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
259                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
260                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
261         else
262                 /*
263                  * Signal other processes sharing the page if they have
264                  * PF_MCE_EARLY set.
265                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
266                  * can be temporarily blocked.
267                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
268                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
269                  */
270                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
271                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
272         if (ret < 0)
273                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
274                         t->comm, t->pid, ret);
275         return ret;
276 }
277
278 /*
279  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
280  * lru_add_drain_all.
281  */
282 void shake_page(struct page *p)
283 {
284         if (PageHuge(p))
285                 return;
286
287         if (!PageSlab(p)) {
288                 lru_add_drain_all();
289                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
290                         return;
291         }
292
293         /*
294          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
295          * shrinker will be available.
296          */
297 }
298 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
299
300 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
301                 struct vm_area_struct *vma)
302 {
303         unsigned long address = vma_address(page, vma);
304         unsigned long ret = 0;
305         pgd_t *pgd;
306         p4d_t *p4d;
307         pud_t *pud;
308         pmd_t *pmd;
309         pte_t *pte;
310
311         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
312         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
313         if (!pgd_present(*pgd))
314                 return 0;
315         p4d = p4d_offset(pgd, address);
316         if (!p4d_present(*p4d))
317                 return 0;
318         pud = pud_offset(p4d, address);
319         if (!pud_present(*pud))
320                 return 0;
321         if (pud_devmap(*pud))
322                 return PUD_SHIFT;
323         pmd = pmd_offset(pud, address);
324         if (!pmd_present(*pmd))
325                 return 0;
326         if (pmd_devmap(*pmd))
327                 return PMD_SHIFT;
328         pte = pte_offset_map(pmd, address);
329         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
330                 ret = PAGE_SHIFT;
331         pte_unmap(pte);
332         return ret;
333 }
334
335 /*
336  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
337  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
338  */
339
340 /*
341  * Schedule a process for later kill.
342  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
343  */
344 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
345                        struct vm_area_struct *vma,
346                        struct list_head *to_kill)
347 {
348         struct to_kill *tk;
349
350         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
351         if (!tk) {
352                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
353                 return;
354         }
355
356         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
357         if (is_zone_device_page(p))
358                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
359         else
360                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
361
362         /*
363          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
364          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
365          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
366          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
367          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
368          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
369          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
370          * has a mapping for the page.
371          */
372         if (tk->addr == -EFAULT) {
373                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
374                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
375         } else if (tk->size_shift == 0) {
376                 kfree(tk);
377                 return;
378         }
379
380         get_task_struct(tsk);
381         tk->tsk = tsk;
382         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
383 }
384
385 /*
386  * Kill the processes that have been collected earlier.
387  *
388  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
389  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
390  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
391  * wrong earlier.
392  */
393 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
394                 unsigned long pfn, int flags)
395 {
396         struct to_kill *tk, *next;
397
398         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
399                 if (forcekill) {
400                         /*
401                          * In case something went wrong with munmapping
402                          * make sure the process doesn't catch the
403                          * signal and then access the memory. Just kill it.
404                          */
405                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
406                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
407                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
408                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
409                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
410                         }
411
412                         /*
413                          * In theory the process could have mapped
414                          * something else on the address in-between. We could
415                          * check for that, but we need to tell the
416                          * process anyways.
417                          */
418                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
419                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
420                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
421                 }
422                 put_task_struct(tk->tsk);
423                 kfree(tk);
424         }
425 }
426
427 /*
428  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
429  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
430  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
431  *
432  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
433  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
434  */
435 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
436 {
437         struct task_struct *t;
438
439         for_each_thread(tsk, t) {
440                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
441                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
442                                 return t;
443                 } else {
444                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
445                                 return t;
446                 }
447         }
448         return NULL;
449 }
450
451 /*
452  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
453  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
454  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
455  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
456  *
457  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
458  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
459  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
460  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
461  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
462  */
463 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
464                                            int force_early)
465 {
466         if (!tsk->mm)
467                 return NULL;
468         /*
469          * Comparing ->mm here because current task might represent
470          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
471          */
472         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
473                 return current;
474
475         return find_early_kill_thread(tsk);
476 }
477
478 /*
479  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
480  */
481 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
482                                 int force_early)
483 {
484         struct folio *folio = page_folio(page);
485         struct vm_area_struct *vma;
486         struct task_struct *tsk;
487         struct anon_vma *av;
488         pgoff_t pgoff;
489
490         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
491         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
492                 return;
493
494         pgoff = page_to_pgoff(page);
495         read_lock(&tasklist_lock);
496         for_each_process (tsk) {
497                 struct anon_vma_chain *vmac;
498                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
499
500                 if (!t)
501                         continue;
502                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
503                                                pgoff, pgoff) {
504                         vma = vmac->vma;
505                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
506                                 continue;
507                         if (vma->vm_mm == t->mm)
508                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
509                 }
510         }
511         read_unlock(&tasklist_lock);
512         page_unlock_anon_vma_read(av);
513 }
514
515 /*
516  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
517  */
518 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
519                                 int force_early)
520 {
521         struct vm_area_struct *vma;
522         struct task_struct *tsk;
523         struct address_space *mapping = page->mapping;
524         pgoff_t pgoff;
525
526         i_mmap_lock_read(mapping);
527         read_lock(&tasklist_lock);
528         pgoff = page_to_pgoff(page);
529         for_each_process(tsk) {
530                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
531
532                 if (!t)
533                         continue;
534                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
535                                       pgoff) {
536                         /*
537                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
538                          * the page but the corrupted page is not necessarily
539                          * mapped it in its pte.
540                          * Assume applications who requested early kill want
541                          * to be informed of all such data corruptions.
542                          */
543                         if (vma->vm_mm == t->mm)
544                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
545                 }
546         }
547         read_unlock(&tasklist_lock);
548         i_mmap_unlock_read(mapping);
549 }
550
551 /*
552  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
553  */
554 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
555                                 int force_early)
556 {
557         if (!page->mapping)
558                 return;
559
560         if (PageAnon(page))
561                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
562         else
563                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
564 }
565
566 struct hwp_walk {
567         struct to_kill tk;
568         unsigned long pfn;
569         int flags;
570 };
571
572 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
573 {
574         tk->addr = addr;
575         tk->size_shift = shift;
576 }
577
578 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
579                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
580 {
581         unsigned long pfn = 0;
582
583         if (pte_present(pte)) {
584                 pfn = pte_pfn(pte);
585         } else {
586                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
587
588                 if (is_hwpoison_entry(swp))
589                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
590         }
591
592         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
593                 return 0;
594
595         set_to_kill(tk, addr, shift);
596         return 1;
597 }
598
599 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
600 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
601                                       struct hwp_walk *hwp)
602 {
603         pmd_t pmd = *pmdp;
604         unsigned long pfn;
605         unsigned long hwpoison_vaddr;
606
607         if (!pmd_present(pmd))
608                 return 0;
609         pfn = pmd_pfn(pmd);
610         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
611                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
612                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
613                 return 1;
614         }
615         return 0;
616 }
617 #else
618 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
619                                       struct hwp_walk *hwp)
620 {
621         return 0;
622 }
623 #endif
624
625 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
626                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
627 {
628         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
629         int ret = 0;
630         pte_t *ptep, *mapped_pte;
631         spinlock_t *ptl;
632
633         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
634         if (ptl) {
635                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
636                 spin_unlock(ptl);
637                 goto out;
638         }
639
640         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
641                 goto out;
642
643         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
644                                                 addr, &ptl);
645         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
646                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
647                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
648                 if (ret == 1)
649                         break;
650         }
651         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
652 out:
653         cond_resched();
654         return ret;
655 }
656
657 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
658 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
659                             unsigned long addr, unsigned long end,
660                             struct mm_walk *walk)
661 {
662         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
663         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
664         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
665
666         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
667                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
668 }
669 #else
670 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
671 #endif
672
673 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
674         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
675         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
676 };
677
678 /*
679  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
680  *
681  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
682  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
683  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
684  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
685  *
686  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
687  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
688  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
689  * process has multiple entries mapping the error page.
690  */
691 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
692                                   int flags)
693 {
694         int ret;
695         struct hwp_walk priv = {
696                 .pfn = pfn,
697         };
698         priv.tk.tsk = p;
699
700         mmap_read_lock(p->mm);
701         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
702                               (void *)&priv);
703         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
704                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
705         else
706                 ret = 0;
707         mmap_read_unlock(p->mm);
708         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
709 }
710
711 static const char *action_name[] = {
712         [MF_IGNORED] = "Ignored",
713         [MF_FAILED] = "Failed",
714         [MF_DELAYED] = "Delayed",
715         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
716 };
717
718 static const char * const action_page_types[] = {
719         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
720         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
721         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
722         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
723         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
724         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
725         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
726         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
727         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
728         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
729         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
730         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
731         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
732         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
733         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
734         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
735         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
736         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
737         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
738         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
739         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
740 };
741
742 /*
743  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
744  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
745  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
746  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
747  */
748 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
749 {
750         if (!isolate_lru_page(p)) {
751                 /*
752                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
753                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
754                  */
755                 ClearPageActive(p);
756                 ClearPageUnevictable(p);
757
758                 /*
759                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
760                  * to uncharge it manually from its memcg.
761                  */
762                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
763
764                 /*
765                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
766                  */
767                 put_page(p);
768                 return 0;
769         }
770         return -EIO;
771 }
772
773 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
774                                 struct address_space *mapping)
775 {
776         int ret = MF_FAILED;
777
778         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
779                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
780
781                 if (err != 0) {
782                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
783                                 pfn, err);
784                 } else if (page_has_private(p) &&
785                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
786                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
787                                 pfn);
788                 } else {
789                         ret = MF_RECOVERED;
790                 }
791         } else {
792                 /*
793                  * If the file system doesn't support it just invalidate
794                  * This fails on dirty or anything with private pages
795                  */
796                 if (invalidate_inode_page(p))
797                         ret = MF_RECOVERED;
798                 else
799                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
800                                 pfn);
801         }
802
803         return ret;
804 }
805
806 struct page_state {
807         unsigned long mask;
808         unsigned long res;
809         enum mf_action_page_type type;
810
811         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
812         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
813 };
814
815 /*
816  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
817  * false.
818  *
819  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
820  */
821 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
822                                bool extra_pins)
823 {
824         int count = page_count(p) - 1;
825
826         if (extra_pins)
827                 count -= 1;
828
829         if (count > 0) {
830                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
831                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
832                 return true;
833         }
834
835         return false;
836 }
837
838 /*
839  * Error hit kernel page.
840  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
841  * could be more sophisticated.
842  */
843 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
844 {
845         unlock_page(p);
846         return MF_IGNORED;
847 }
848
849 /*
850  * Page in unknown state. Do nothing.
851  */
852 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
853 {
854         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
855         unlock_page(p);
856         return MF_FAILED;
857 }
858
859 /*
860  * Clean (or cleaned) page cache page.
861  */
862 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
863 {
864         int ret;
865         struct address_space *mapping;
866         bool extra_pins;
867
868         delete_from_lru_cache(p);
869
870         /*
871          * For anonymous pages we're done the only reference left
872          * should be the one m_f() holds.
873          */
874         if (PageAnon(p)) {
875                 ret = MF_RECOVERED;
876                 goto out;
877         }
878
879         /*
880          * Now truncate the page in the page cache. This is really
881          * more like a "temporary hole punch"
882          * Don't do this for block devices when someone else
883          * has a reference, because it could be file system metadata
884          * and that's not safe to truncate.
885          */
886         mapping = page_mapping(p);
887         if (!mapping) {
888                 /*
889                  * Page has been teared down in the meanwhile
890                  */
891                 ret = MF_FAILED;
892                 goto out;
893         }
894
895         /*
896          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
897          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
898          */
899         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
900
901         /*
902          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
903          *
904          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
905          */
906         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
907         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
908                 ret = MF_FAILED;
909
910 out:
911         unlock_page(p);
912
913         return ret;
914 }
915
916 /*
917  * Dirty pagecache page
918  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
919  * propagated.
920  */
921 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
922 {
923         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
924
925         SetPageError(p);
926         /* TBD: print more information about the file. */
927         if (mapping) {
928                 /*
929                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
930                  * who check the mapping.
931                  * This way the application knows that something went
932                  * wrong with its dirty file data.
933                  *
934                  * There's one open issue:
935                  *
936                  * The EIO will be only reported on the next IO
937                  * operation and then cleared through the IO map.
938                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
939                  * first through the AS_EIO flag in the address space
940                  * and then through the PageError flag in the page.
941                  * Since we drop pages on memory failure handling the
942                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
943                  *
944                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
945                  * the first operation that returns an error, while
946                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
947                  * when the page is reread or dropped.  If an
948                  * application assumes it will always get error on
949                  * fsync, but does other operations on the fd before
950                  * and the page is dropped between then the error
951                  * will not be properly reported.
952                  *
953                  * This can already happen even without hwpoisoned
954                  * pages: first on metadata IO errors (which only
955                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
956                  * at the wrong time.
957                  *
958                  * So right now we assume that the application DTRT on
959                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
960                  * of the kernel.
961                  */
962                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
963         }
964
965         return me_pagecache_clean(ps, p);
966 }
967
968 /*
969  * Clean and dirty swap cache.
970  *
971  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
972  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
973  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
974  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
975  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
976  * and then
977  *      - clear dirty bit to prevent IO
978  *      - remove from LRU
979  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
980  *        a later page fault, we know the application is accessing
981  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
982  *        interception code in do_swap_page to catch it).
983  *
984  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
985  * bring in the known good data from disk.
986  */
987 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
988 {
989         int ret;
990         bool extra_pins = false;
991
992         ClearPageDirty(p);
993         /* Trigger EIO in shmem: */
994         ClearPageUptodate(p);
995
996         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
997         unlock_page(p);
998
999         if (ret == MF_DELAYED)
1000                 extra_pins = true;
1001
1002         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1003                 ret = MF_FAILED;
1004
1005         return ret;
1006 }
1007
1008 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1009 {
1010         int ret;
1011
1012         delete_from_swap_cache(p);
1013
1014         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1015         unlock_page(p);
1016
1017         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1018                 ret = MF_FAILED;
1019
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Huge pages. Needs work.
1025  * Issues:
1026  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1027  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1028  */
1029 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1030 {
1031         int res;
1032         struct page *hpage = compound_head(p);
1033         struct address_space *mapping;
1034
1035         if (!PageHuge(hpage))
1036                 return MF_DELAYED;
1037
1038         mapping = page_mapping(hpage);
1039         if (mapping) {
1040                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1041                 unlock_page(hpage);
1042         } else {
1043                 res = MF_FAILED;
1044                 unlock_page(hpage);
1045                 /*
1046                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1047                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1048                  * subpages.
1049                  */
1050                 put_page(hpage);
1051                 if (__page_handle_poison(p)) {
1052                         page_ref_inc(p);
1053                         res = MF_RECOVERED;
1054                 }
1055         }
1056
1057         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1058                 res = MF_FAILED;
1059
1060         return res;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Various page states we can handle.
1065  *
1066  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1067  * The table matches them in order and calls the right handler.
1068  *
1069  * This is quite tricky because we can access page at any time
1070  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1071  *
1072  * This is not complete. More states could be added.
1073  * For any missing state don't attempt recovery.
1074  */
1075
1076 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1077 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1078 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1079 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1080 #define lru             (1UL << PG_lru)
1081 #define head            (1UL << PG_head)
1082 #define slab            (1UL << PG_slab)
1083 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1084
1085 static struct page_state error_states[] = {
1086         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1087         /*
1088          * free pages are specially detected outside this table:
1089          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1090          */
1091
1092         /*
1093          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1094          * currently unused objects without touching them. But just
1095          * treat it as standard kernel for now.
1096          */
1097         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1098
1099         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1100
1101         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1102         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1103
1104         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1105         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1106
1107         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1108         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1109
1110         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1111         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1112
1113         /*
1114          * Catchall entry: must be at end.
1115          */
1116         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1117 };
1118
1119 #undef dirty
1120 #undef sc
1121 #undef unevict
1122 #undef mlock
1123 #undef lru
1124 #undef head
1125 #undef slab
1126 #undef reserved
1127
1128 /*
1129  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1130  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1131  */
1132 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1133                           enum mf_result result)
1134 {
1135         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1136
1137         num_poisoned_pages_inc();
1138         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1139                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1140 }
1141
1142 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1143                         unsigned long pfn)
1144 {
1145         int result;
1146
1147         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1148         result = ps->action(ps, p);
1149
1150         action_result(pfn, ps->type, result);
1151
1152         /* Could do more checks here if page looks ok */
1153         /*
1154          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1155          */
1156
1157         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1158 }
1159
1160 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1161 {
1162         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1163 }
1164
1165 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1166 {
1167         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1168 }
1169
1170 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1171 {
1172         if (PageHWPoison(page))
1173                 set_page_private(page, 0);
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1178  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1179  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1180  * to be called only in the context where we never have such pages.
1181  */
1182 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1183 {
1184         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1185         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1186                 return true;
1187
1188         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1189 }
1190
1191 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1192 {
1193         struct page *head = compound_head(page);
1194         int ret = 0;
1195         bool hugetlb = false;
1196
1197         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1198         if (hugetlb)
1199                 return ret;
1200
1201         /*
1202          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1203          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1204          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1205          */
1206         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1207                 return -EBUSY;
1208
1209         if (get_page_unless_zero(head)) {
1210                 if (head == compound_head(page))
1211                         return 1;
1212
1213                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1214                         page_to_pfn(page));
1215                 put_page(head);
1216         }
1217
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1222 {
1223         int ret = 0, pass = 0;
1224         bool count_increased = false;
1225
1226         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1227                 count_increased = true;
1228
1229 try_again:
1230         if (!count_increased) {
1231                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1232                 if (!ret) {
1233                         if (page_count(p)) {
1234                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1235                                 if (pass++ < 3)
1236                                         goto try_again;
1237                                 ret = -EBUSY;
1238                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1239                                 /* We raced with put_page, retry. */
1240                                 if (pass++ < 3)
1241                                         goto try_again;
1242                                 ret = -EIO;
1243                         }
1244                         goto out;
1245                 } else if (ret == -EBUSY) {
1246                         /*
1247                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1248                          * page, retry.
1249                          */
1250                         if (pass++ < 3) {
1251                                 shake_page(p);
1252                                 goto try_again;
1253                         }
1254                         ret = -EIO;
1255                         goto out;
1256                 }
1257         }
1258
1259         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1260                 ret = 1;
1261         } else {
1262                 /*
1263                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1264                  * it into something we can handle.
1265                  */
1266                 if (pass++ < 3) {
1267                         put_page(p);
1268                         shake_page(p);
1269                         count_increased = false;
1270                         goto try_again;
1271                 }
1272                 put_page(p);
1273                 ret = -EIO;
1274         }
1275 out:
1276         if (ret == -EIO)
1277                 pr_err("Memory failure: %#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1283 {
1284         struct page *head = compound_head(page);
1285         int ret = 0;
1286         bool hugetlb = false;
1287
1288         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1289         if (hugetlb)
1290                 return ret;
1291
1292         /*
1293          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1294          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1295          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1296          */
1297         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1298                 return -EHWPOISON;
1299
1300         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1305  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1306  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1307  *
1308  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1309  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1310  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1311  * such as LRU page and hugetlb page).
1312  *
1313  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1314  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1315  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1316  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1317  * and has some retry logic in get_any_page().
1318  *
1319  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1320  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1321  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1322  *
1323  * Return: 0 on failure,
1324  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1325  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1326  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1327  *         operations like allocation and free,
1328  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1329  */
1330 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1331 {
1332         int ret;
1333
1334         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1335         if (flags & MF_UNPOISON)
1336                 ret = __get_unpoison_page(p);
1337         else
1338                 ret = get_any_page(p, flags);
1339         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1340
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1346  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1347  */
1348 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1349                                   int flags, struct page *hpage)
1350 {
1351         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1352         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1353         struct address_space *mapping;
1354         LIST_HEAD(tokill);
1355         bool unmap_success;
1356         int kill = 1, forcekill;
1357         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1358
1359         /*
1360          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1361          * other types of pages.
1362          */
1363         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1364                 return true;
1365         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1366                 return true;
1367
1368         /*
1369          * This check implies we don't kill processes if their pages
1370          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1371          */
1372         if (!page_mapped(hpage))
1373                 return true;
1374
1375         if (PageKsm(p)) {
1376                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1377                 return false;
1378         }
1379
1380         if (PageSwapCache(p)) {
1381                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1382                         pfn);
1383                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1384         }
1385
1386         /*
1387          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1388          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1389          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1390          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1391          */
1392         mapping = page_mapping(hpage);
1393         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1394             mapping_can_writeback(mapping)) {
1395                 if (page_mkclean(hpage)) {
1396                         SetPageDirty(hpage);
1397                 } else {
1398                         kill = 0;
1399                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1400                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1401                                 pfn);
1402                 }
1403         }
1404
1405         /*
1406          * First collect all the processes that have the page
1407          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1408          * because ttu takes the rmap data structures down.
1409          *
1410          * Error handling: We ignore errors here because
1411          * there's nothing that can be done.
1412          */
1413         if (kill)
1414                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1415
1416         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1417                 /*
1418                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1419                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1420                  * this, take semaphore in write mode here and set
1421                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1422                  * at this higher level.
1423                  */
1424                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1425                 if (mapping) {
1426                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1427                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1428                 } else
1429                         pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1430         } else {
1431                 try_to_unmap(folio, ttu);
1432         }
1433
1434         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1435         if (!unmap_success)
1436                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1437                        pfn, page_mapcount(hpage));
1438
1439         /*
1440          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1441          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1442          */
1443         if (mlocked)
1444                 shake_page(hpage);
1445
1446         /*
1447          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1448          * struct page and all unmaps done we can decide if
1449          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1450          * was dirty or the process is not restartable,
1451          * otherwise the tokill list is merely
1452          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1453          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1454          * any accesses to the poisoned memory.
1455          */
1456         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1457         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1458
1459         return unmap_success;
1460 }
1461
1462 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1463                                 unsigned long page_flags)
1464 {
1465         struct page_state *ps;
1466
1467         /*
1468          * The first check uses the current page flags which may not have any
1469          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1470          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1471          */
1472         for (ps = error_states;; ps++)
1473                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1474                         break;
1475
1476         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1477
1478         if (!ps->mask)
1479                 for (ps = error_states;; ps++)
1480                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1481                                 break;
1482         return page_action(ps, p, pfn);
1483 }
1484
1485 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1486 {
1487         lock_page(page);
1488         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1489                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1490
1491                 unlock_page(page);
1492                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1493                 put_page(page);
1494                 return -EBUSY;
1495         }
1496         unlock_page(page);
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1503  *
1504  * Return values:
1505  *   0             - free hugepage
1506  *   1             - in-use hugepage
1507  *   2             - not a hugepage
1508  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1509  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1510  */
1511 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags)
1512 {
1513         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1514         struct page *head = compound_head(page);
1515         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1516         bool count_increased = false;
1517
1518         if (!PageHeadHuge(head))
1519                 goto out;
1520
1521         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1522                 ret = 1;
1523                 count_increased = true;
1524         } else if (HPageFreed(head)) {
1525                 ret = 0;
1526         } else if (HPageMigratable(head)) {
1527                 ret = get_page_unless_zero(head);
1528                 if (ret)
1529                         count_increased = true;
1530         } else {
1531                 ret = -EBUSY;
1532                 goto out;
1533         }
1534
1535         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1536                 ret = -EHWPOISON;
1537                 goto out;
1538         }
1539
1540         return ret;
1541 out:
1542         if (count_increased)
1543                 put_page(head);
1544         return ret;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1548 /*
1549  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1550  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1551  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1552  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1553  */
1554 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1555 {
1556         int res;
1557         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1558         struct page *head;
1559         unsigned long page_flags;
1560         bool retry = true;
1561
1562         *hugetlb = 1;
1563 retry:
1564         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags);
1565         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1566                 *hugetlb = 0;
1567                 return 0;
1568         } else if (res == -EHWPOISON) {
1569                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1570                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1571                         head = compound_head(p);
1572                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1573                 }
1574                 return res;
1575         } else if (res == -EBUSY) {
1576                 if (retry) {
1577                         retry = false;
1578                         goto retry;
1579                 }
1580                 action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1581                 return res;
1582         }
1583
1584         head = compound_head(p);
1585         lock_page(head);
1586
1587         if (hwpoison_filter(p)) {
1588                 ClearPageHWPoison(head);
1589                 res = -EOPNOTSUPP;
1590                 goto out;
1591         }
1592
1593         /*
1594          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
1595          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
1596          */
1597         if (res == 0) {
1598                 unlock_page(head);
1599                 res = MF_FAILED;
1600                 if (__page_handle_poison(p)) {
1601                         page_ref_inc(p);
1602                         res = MF_RECOVERED;
1603                 }
1604                 action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1605                 return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1606         }
1607
1608         page_flags = head->flags;
1609
1610         /*
1611          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1612          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1613          * make sure that:
1614          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1615          *    entry properly works, and
1616          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1617          *    hwpoison entries.
1618          */
1619         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1620                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1621                 res = -EBUSY;
1622                 goto out;
1623         }
1624
1625         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1626                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1627                 res = -EBUSY;
1628                 goto out;
1629         }
1630
1631         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1632 out:
1633         unlock_page(head);
1634         return res;
1635 }
1636 #else
1637 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1638 {
1639         return 0;
1640 }
1641 #endif
1642
1643 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1644                 struct dev_pagemap *pgmap)
1645 {
1646         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1647         unsigned long size = 0;
1648         struct to_kill *tk;
1649         LIST_HEAD(tokill);
1650         int rc = -EBUSY;
1651         loff_t start;
1652         dax_entry_t cookie;
1653
1654         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1655                 /*
1656                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1657                  */
1658                 put_page(page);
1659
1660         /* device metadata space is not recoverable */
1661         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1662                 rc = -ENXIO;
1663                 goto out;
1664         }
1665
1666         /*
1667          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1668          * may be compound pages.
1669          */
1670         page = compound_head(page);
1671
1672         /*
1673          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1674          * the address_space, typically this would be handled by
1675          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1676          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1677          * poison signaling is complete.
1678          */
1679         cookie = dax_lock_page(page);
1680         if (!cookie)
1681                 goto out;
1682
1683         if (hwpoison_filter(page)) {
1684                 rc = -EOPNOTSUPP;
1685                 goto unlock;
1686         }
1687
1688         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1689                 /*
1690                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1691                  * with device-side memory.
1692                  */
1693                 goto unlock;
1694         }
1695
1696         /*
1697          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1698          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1699          */
1700         SetPageHWPoison(page);
1701
1702         /*
1703          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1704          * different physical page at a given virtual address, so all
1705          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1706          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1707          */
1708         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1709         collect_procs(page, &tokill, true);
1710
1711         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1712                 if (tk->size_shift)
1713                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1714         if (size) {
1715                 /*
1716                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1717                  * device-dax mappings which are constant size. The
1718                  * actual size of the mapping being torn down is
1719                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1720                  */
1721                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1722                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1723         }
1724         kill_procs(&tokill, true, false, pfn, flags);
1725         rc = 0;
1726 unlock:
1727         dax_unlock_page(page, cookie);
1728 out:
1729         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1730         put_dev_pagemap(pgmap);
1731         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1732         return rc;
1733 }
1734
1735 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1736
1737 /**
1738  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1739  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1740  * @flags: fine tune action taken
1741  *
1742  * This function is called by the low level machine check code
1743  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1744  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1745  * dropping pages, killing processes etc.
1746  *
1747  * The function is primarily of use for corruptions that
1748  * happen outside the current execution context (e.g. when
1749  * detected by a background scrubber)
1750  *
1751  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1752  * enabled and no spinlocks hold.
1753  *
1754  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1755  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
1756  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1757  */
1758 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1759 {
1760         struct page *p;
1761         struct page *hpage;
1762         struct dev_pagemap *pgmap;
1763         int res = 0;
1764         unsigned long page_flags;
1765         bool retry = true;
1766         int hugetlb = 0;
1767
1768         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1769                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1770
1771         mutex_lock(&mf_mutex);
1772
1773         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
1774                 hw_memory_failure = true;
1775
1776         p = pfn_to_online_page(pfn);
1777         if (!p) {
1778                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1779                 if (res == 0)
1780                         goto unlock_mutex;
1781
1782                 if (pfn_valid(pfn)) {
1783                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1784                         if (pgmap) {
1785                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1786                                                                  pgmap);
1787                                 goto unlock_mutex;
1788                         }
1789                 }
1790                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1791                         pfn);
1792                 res = -ENXIO;
1793                 goto unlock_mutex;
1794         }
1795
1796 try_again:
1797         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
1798         if (hugetlb)
1799                 goto unlock_mutex;
1800
1801         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1802                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1803                         pfn);
1804                 res = -EHWPOISON;
1805                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1806                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1807                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1808                         put_page(p);
1809                 goto unlock_mutex;
1810         }
1811
1812         hpage = compound_head(p);
1813
1814         /*
1815          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1816          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1817          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1818          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1819          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1820          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1821          *    used and will be freed some time later.
1822          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1823          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1824          */
1825         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1826                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1827                 if (!res) {
1828                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1829                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1830                                         page_ref_inc(p);
1831                                         res = MF_RECOVERED;
1832                                 } else {
1833                                         /* We lost the race, try again */
1834                                         if (retry) {
1835                                                 ClearPageHWPoison(p);
1836                                                 retry = false;
1837                                                 goto try_again;
1838                                         }
1839                                         res = MF_FAILED;
1840                                 }
1841                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1842                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1843                         } else {
1844                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1845                                 res = -EBUSY;
1846                         }
1847                         goto unlock_mutex;
1848                 } else if (res < 0) {
1849                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1850                         res = -EBUSY;
1851                         goto unlock_mutex;
1852                 }
1853         }
1854
1855         if (PageTransHuge(hpage)) {
1856                 /*
1857                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1858                  * otherwise it may race with THP split.
1859                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1860                  * it is called by soft offline too and it is just called
1861                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1862                  * place.
1863                  *
1864                  * Don't need care about the above error handling paths for
1865                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1866                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1867                  * page is a valid handlable page.
1868                  */
1869                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1870                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1871                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1872                         res = -EBUSY;
1873                         goto unlock_mutex;
1874                 }
1875                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1876         }
1877
1878         /*
1879          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1880          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1881          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1882          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1883          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1884          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1885          */
1886         shake_page(p);
1887
1888         lock_page(p);
1889
1890         /*
1891          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
1892          * However, the page could have changed compound pages due to
1893          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
1894          * handle the page next round.
1895          */
1896         if (PageCompound(p)) {
1897                 if (retry) {
1898                         ClearPageHWPoison(p);
1899                         unlock_page(p);
1900                         put_page(p);
1901                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
1902                         retry = false;
1903                         goto try_again;
1904                 }
1905                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1906                 res = -EBUSY;
1907                 goto unlock_page;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1912          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1913          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1914          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1915          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1916          */
1917         page_flags = p->flags;
1918
1919         if (hwpoison_filter(p)) {
1920                 TestClearPageHWPoison(p);
1921                 unlock_page(p);
1922                 put_page(p);
1923                 res = -EOPNOTSUPP;
1924                 goto unlock_mutex;
1925         }
1926
1927         /*
1928          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1929          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1930          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1931          */
1932         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1933                 goto identify_page_state;
1934
1935         /*
1936          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1937          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1938          */
1939         wait_on_page_writeback(p);
1940
1941         /*
1942          * Now take care of user space mappings.
1943          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
1944          */
1945         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1946                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1947                 res = -EBUSY;
1948                 goto unlock_page;
1949         }
1950
1951         /*
1952          * Torn down by someone else?
1953          */
1954         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1955                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1956                 res = -EBUSY;
1957                 goto unlock_page;
1958         }
1959
1960 identify_page_state:
1961         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1962         mutex_unlock(&mf_mutex);
1963         return res;
1964 unlock_page:
1965         unlock_page(p);
1966 unlock_mutex:
1967         mutex_unlock(&mf_mutex);
1968         return res;
1969 }
1970 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1971
1972 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1973 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1974
1975 struct memory_failure_entry {
1976         unsigned long pfn;
1977         int flags;
1978 };
1979
1980 struct memory_failure_cpu {
1981         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1982                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1983         spinlock_t lock;
1984         struct work_struct work;
1985 };
1986
1987 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1988
1989 /**
1990  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1991  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1992  * @flags: Flags for memory failure handling
1993  *
1994  * This function is called by the low level hardware error handler
1995  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1996  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1997  * processes etc.
1998  *
1999  * The function is primarily of use for corruptions that
2000  * happen outside the current execution context (e.g. when
2001  * detected by a background scrubber)
2002  *
2003  * Can run in IRQ context.
2004  */
2005 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2006 {
2007         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2008         unsigned long proc_flags;
2009         struct memory_failure_entry entry = {
2010                 .pfn =          pfn,
2011                 .flags =        flags,
2012         };
2013
2014         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2015         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2016         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2017                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2018         else
2019                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2020                        pfn);
2021         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2022         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2025
2026 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2027 {
2028         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2029         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2030         unsigned long proc_flags;
2031         int gotten;
2032
2033         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2034         for (;;) {
2035                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2036                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2037                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2038                 if (!gotten)
2039                         break;
2040                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2041                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2042                 else
2043                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2044         }
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2049  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2050  */
2051 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2052 {
2053         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2054
2055         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2056         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2057         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2058 }
2059
2060 static int __init memory_failure_init(void)
2061 {
2062         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2063         int cpu;
2064
2065         for_each_possible_cpu(cpu) {
2066                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2067                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2068                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2069                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2070         }
2071
2072         return 0;
2073 }
2074 core_initcall(memory_failure_init);
2075
2076 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2077 ({                                                      \
2078         if (__ratelimit(rs))                            \
2079                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2080 })
2081
2082 /**
2083  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2084  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2085  *
2086  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2087  * memory_failure() earlier.
2088  *
2089  * This is only done on the software-level, so it only works
2090  * for linux injected failures, not real hardware failures
2091  *
2092  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2093  */
2094 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2095 {
2096         struct page *page;
2097         struct page *p;
2098         int ret = -EBUSY;
2099         int freeit = 0;
2100         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2101                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2102
2103         if (!pfn_valid(pfn))
2104                 return -ENXIO;
2105
2106         p = pfn_to_page(pfn);
2107         page = compound_head(p);
2108
2109         mutex_lock(&mf_mutex);
2110
2111         if (hw_memory_failure) {
2112                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2113                                  pfn, &unpoison_rs);
2114                 ret = -EOPNOTSUPP;
2115                 goto unlock_mutex;
2116         }
2117
2118         if (!PageHWPoison(p)) {
2119                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2120                                  pfn, &unpoison_rs);
2121                 goto unlock_mutex;
2122         }
2123
2124         if (page_count(page) > 1) {
2125                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2126                                  pfn, &unpoison_rs);
2127                 goto unlock_mutex;
2128         }
2129
2130         if (page_mapped(page)) {
2131                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2132                                  pfn, &unpoison_rs);
2133                 goto unlock_mutex;
2134         }
2135
2136         if (page_mapping(page)) {
2137                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2138                                  pfn, &unpoison_rs);
2139                 goto unlock_mutex;
2140         }
2141
2142         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2143                 goto unlock_mutex;
2144
2145         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2146         if (!ret) {
2147                 ret = TestClearPageHWPoison(page) ? 0 : -EBUSY;
2148         } else if (ret < 0) {
2149                 if (ret == -EHWPOISON) {
2150                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2151                 } else
2152                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2153                                          pfn, &unpoison_rs);
2154         } else {
2155                 freeit = !!TestClearPageHWPoison(p);
2156
2157                 put_page(page);
2158                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2159                         put_page(page);
2160                         ret = 0;
2161                 }
2162         }
2163
2164 unlock_mutex:
2165         mutex_unlock(&mf_mutex);
2166         if (!ret || freeit) {
2167                 num_poisoned_pages_dec();
2168                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2169                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2170         }
2171         return ret;
2172 }
2173 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2174
2175 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2176 {
2177         bool isolated = false;
2178         bool lru = PageLRU(page);
2179
2180         if (PageHuge(page)) {
2181                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2182         } else {
2183                 if (lru)
2184                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2185                 else
2186                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2187
2188                 if (isolated)
2189                         list_add(&page->lru, pagelist);
2190         }
2191
2192         if (isolated && lru)
2193                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2194                                     page_is_file_lru(page));
2195
2196         /*
2197          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2198          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2199          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2200          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2201          * get_any_pages() as well.
2202          */
2203         put_page(page);
2204         return isolated;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2209  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2210  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2211  */
2212 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2213 {
2214         long ret = 0;
2215         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2216         struct page *hpage = compound_head(page);
2217         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2218         bool huge = PageHuge(page);
2219         LIST_HEAD(pagelist);
2220         struct migration_target_control mtc = {
2221                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2222                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2223         };
2224
2225         lock_page(page);
2226         if (!PageHuge(page))
2227                 wait_on_page_writeback(page);
2228         if (PageHWPoison(page)) {
2229                 unlock_page(page);
2230                 put_page(page);
2231                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2232                 return 0;
2233         }
2234
2235         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2236                 /*
2237                  * Try to invalidate first. This should work for
2238                  * non dirty unmapped page cache pages.
2239                  */
2240                 ret = invalidate_inode_page(page);
2241         unlock_page(page);
2242
2243         if (ret) {
2244                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2245                 page_handle_poison(page, false, true);
2246                 return 0;
2247         }
2248
2249         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2250                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2251                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2252                 if (!ret) {
2253                         bool release = !huge;
2254
2255                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2256                                 ret = -EBUSY;
2257                 } else {
2258                         if (!list_empty(&pagelist))
2259                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2260
2261                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2262                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2263                         if (ret > 0)
2264                                 ret = -EBUSY;
2265                 }
2266         } else {
2267                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2268                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2269                 ret = -EBUSY;
2270         }
2271         return ret;
2272 }
2273
2274 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2275 {
2276         struct page *hpage = compound_head(page);
2277
2278         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2279                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2280                         return -EBUSY;
2281         return __soft_offline_page(page);
2282 }
2283
2284 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2285 {
2286         int rc = 0;
2287
2288         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2289                 rc = -EBUSY;
2290
2291         return rc;
2292 }
2293
2294 static void put_ref_page(struct page *page)
2295 {
2296         if (page)
2297                 put_page(page);
2298 }
2299
2300 /**
2301  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2302  * @pfn: pfn to soft-offline
2303  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2304  *
2305  * Returns 0 on success
2306  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2307  *         < 0 otherwise negated errno.
2308  *
2309  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2310  * without killing anything. This is for the case when
2311  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2312  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2313  * out.
2314  *
2315  * The actual policy on when to do that is maintained by
2316  * user space.
2317  *
2318  * This should never impact any application or cause data loss,
2319  * however it might take some time.
2320  *
2321  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2322  * ``good enough'' for the majority of memory.
2323  */
2324 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2325 {
2326         int ret;
2327         bool try_again = true;
2328         struct page *page, *ref_page = NULL;
2329
2330         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2331
2332         if (!pfn_valid(pfn))
2333                 return -ENXIO;
2334         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2335                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2336
2337         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2338         page = pfn_to_online_page(pfn);
2339         if (!page) {
2340                 put_ref_page(ref_page);
2341                 return -EIO;
2342         }
2343
2344         mutex_lock(&mf_mutex);
2345
2346         if (PageHWPoison(page)) {
2347                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2348                 put_ref_page(ref_page);
2349                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2350                 return 0;
2351         }
2352
2353 retry:
2354         get_online_mems();
2355         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2356         put_online_mems();
2357
2358         if (hwpoison_filter(page)) {
2359                 if (ret > 0)
2360                         put_page(page);
2361                 else
2362                         put_ref_page(ref_page);
2363
2364                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2365                 return -EOPNOTSUPP;
2366         }
2367
2368         if (ret > 0) {
2369                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2370         } else if (ret == 0) {
2371                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2372                         try_again = false;
2373                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2374                         goto retry;
2375                 }
2376         }
2377
2378         mutex_unlock(&mf_mutex);
2379
2380         return ret;
2381 }
2382
2383 void clear_hwpoisoned_pages(struct page *memmap, int nr_pages)
2384 {
2385         int i;
2386
2387         /*
2388          * A further optimization is to have per section refcounted
2389          * num_poisoned_pages.  But that would need more space per memmap, so
2390          * for now just do a quick global check to speed up this routine in the
2391          * absence of bad pages.
2392          */
2393         if (atomic_long_read(&num_poisoned_pages) == 0)
2394                 return;
2395
2396         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2397                 if (PageHWPoison(&memmap[i])) {
2398                         num_poisoned_pages_dec();
2399                         ClearPageHWPoison(&memmap[i]);
2400                 }
2401         }
2402 }