Merge tag 'fscrypt-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/fscrypt/fscrypt
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/ksm.h>
43 #include <linux/rmap.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/swap.h>
47 #include <linux/backing-dev.h>
48 #include <linux/migrate.h>
49 #include <linux/suspend.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/hugetlb.h>
53 #include <linux/memory_hotplug.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/memremap.h>
56 #include <linux/kfifo.h>
57 #include <linux/ratelimit.h>
58 #include <linux/page-isolation.h>
59 #include <linux/pagewalk.h>
60 #include "internal.h"
61 #include "ras/ras_event.h"
62
63 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
64
65 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
66
67 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
68
69 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
70 {
71         bool ret;
72
73         zone_pcp_disable(page_zone(page));
74         ret = dissolve_free_huge_page(page);
75         if (!ret)
76                 ret = take_page_off_buddy(page);
77         zone_pcp_enable(page_zone(page));
78
79         return ret;
80 }
81
82 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
83 {
84         if (hugepage_or_freepage) {
85                 /*
86                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
87                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
88                  */
89                 if (!__page_handle_poison(page))
90                         /*
91                          * We could fail to take off the target page from buddy
92                          * for example due to racy page allocation, but that's
93                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
94                          * and if someone really want to use it, they should
95                          * take it.
96                          */
97                         return false;
98         }
99
100         SetPageHWPoison(page);
101         if (release)
102                 put_page(page);
103         page_ref_inc(page);
104         num_poisoned_pages_inc();
105
106         return true;
107 }
108
109 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
110
111 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
112 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
113 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
114 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
115 u64 hwpoison_filter_flags_value;
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
121
122 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
123 {
124         struct address_space *mapping;
125         dev_t dev;
126
127         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
128             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
129                 return 0;
130
131         /*
132          * page_mapping() does not accept slab pages.
133          */
134         if (PageSlab(p))
135                 return -EINVAL;
136
137         mapping = page_mapping(p);
138         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
139                 return -EINVAL;
140
141         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
142         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
143             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
144                 return -EINVAL;
145         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
146             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
147                 return -EINVAL;
148
149         return 0;
150 }
151
152 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
153 {
154         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
155                 return 0;
156
157         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
158                                     hwpoison_filter_flags_value)
159                 return 0;
160         else
161                 return -EINVAL;
162 }
163
164 /*
165  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
166  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
167  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
168  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
169  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
170  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
171  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
172  * a freed page.
173  */
174 #ifdef CONFIG_MEMCG
175 u64 hwpoison_filter_memcg;
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
177 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
178 {
179         if (!hwpoison_filter_memcg)
180                 return 0;
181
182         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
183                 return -EINVAL;
184
185         return 0;
186 }
187 #else
188 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
189 #endif
190
191 int hwpoison_filter(struct page *p)
192 {
193         if (!hwpoison_filter_enable)
194                 return 0;
195
196         if (hwpoison_filter_dev(p))
197                 return -EINVAL;
198
199         if (hwpoison_filter_flags(p))
200                 return -EINVAL;
201
202         if (hwpoison_filter_task(p))
203                 return -EINVAL;
204
205         return 0;
206 }
207 #else
208 int hwpoison_filter(struct page *p)
209 {
210         return 0;
211 }
212 #endif
213
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
215
216 /*
217  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
218  * the page.
219  *
220  * General strategy:
221  * Find all processes having the page mapped and kill them.
222  * But we keep a page reference around so that the page is not
223  * actually freed yet.
224  * Then stash the page away
225  *
226  * There's no convenient way to get back to mapped processes
227  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
228  * running processes.
229  *
230  * Remember that machine checks are not common (or rather
231  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
232  * be a performance issue.
233  *
234  * Also there are some races possible while we get from the
235  * error detection to actually handle it.
236  */
237
238 struct to_kill {
239         struct list_head nd;
240         struct task_struct *tsk;
241         unsigned long addr;
242         short size_shift;
243 };
244
245 /*
246  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
247  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
248  * ``action required'' if error happened in current execution context
249  */
250 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
251 {
252         struct task_struct *t = tk->tsk;
253         short addr_lsb = tk->size_shift;
254         int ret = 0;
255
256         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
257                         pfn, t->comm, t->pid);
258
259         if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
260                 if (t == current)
261                         ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
262                                          (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
263                 else
264                         /* Signal other processes sharing the page if they have PF_MCE_EARLY set. */
265                         ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
266                                 addr_lsb, t);
267         } else {
268                 /*
269                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
270                  * can be temporarily blocked.
271                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
272                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
273                  */
274                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
275                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
276         }
277         if (ret < 0)
278                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
279                         t->comm, t->pid, ret);
280         return ret;
281 }
282
283 /*
284  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
285  * lru_add_drain_all, or a free page by reclaiming slabs when possible.
286  */
287 void shake_page(struct page *p, int access)
288 {
289         if (PageHuge(p))
290                 return;
291
292         if (!PageSlab(p)) {
293                 lru_add_drain_all();
294                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
295                         return;
296         }
297
298         /*
299          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
300          * other caches) if access is not potentially fatal.
301          */
302         if (access)
303                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
304 }
305 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
306
307 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
308                 struct vm_area_struct *vma)
309 {
310         unsigned long address = vma_address(page, vma);
311         pgd_t *pgd;
312         p4d_t *p4d;
313         pud_t *pud;
314         pmd_t *pmd;
315         pte_t *pte;
316
317         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
318         if (!pgd_present(*pgd))
319                 return 0;
320         p4d = p4d_offset(pgd, address);
321         if (!p4d_present(*p4d))
322                 return 0;
323         pud = pud_offset(p4d, address);
324         if (!pud_present(*pud))
325                 return 0;
326         if (pud_devmap(*pud))
327                 return PUD_SHIFT;
328         pmd = pmd_offset(pud, address);
329         if (!pmd_present(*pmd))
330                 return 0;
331         if (pmd_devmap(*pmd))
332                 return PMD_SHIFT;
333         pte = pte_offset_map(pmd, address);
334         if (!pte_present(*pte))
335                 return 0;
336         if (pte_devmap(*pte))
337                 return PAGE_SHIFT;
338         return 0;
339 }
340
341 /*
342  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
343  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
344  */
345
346 /*
347  * Schedule a process for later kill.
348  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
349  */
350 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
351                        struct vm_area_struct *vma,
352                        struct list_head *to_kill)
353 {
354         struct to_kill *tk;
355
356         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
357         if (!tk) {
358                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
359                 return;
360         }
361
362         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
363         if (is_zone_device_page(p))
364                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
365         else
366                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
367
368         /*
369          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
370          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
371          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
372          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
373          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
374          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
375          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
376          * has a mapping for the page.
377          */
378         if (tk->addr == -EFAULT) {
379                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
380                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
381         } else if (tk->size_shift == 0) {
382                 kfree(tk);
383                 return;
384         }
385
386         get_task_struct(tsk);
387         tk->tsk = tsk;
388         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
389 }
390
391 /*
392  * Kill the processes that have been collected earlier.
393  *
394  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
395  * (this is used for clean pages which do not need killing)
396  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
397  * wrong earlier.
398  */
399 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
400                 unsigned long pfn, int flags)
401 {
402         struct to_kill *tk, *next;
403
404         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
405                 if (forcekill) {
406                         /*
407                          * In case something went wrong with munmapping
408                          * make sure the process doesn't catch the
409                          * signal and then access the memory. Just kill it.
410                          */
411                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
412                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
413                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
414                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
415                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
416                         }
417
418                         /*
419                          * In theory the process could have mapped
420                          * something else on the address in-between. We could
421                          * check for that, but we need to tell the
422                          * process anyways.
423                          */
424                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
425                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
426                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
427                 }
428                 put_task_struct(tk->tsk);
429                 kfree(tk);
430         }
431 }
432
433 /*
434  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
435  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
436  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
437  *
438  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
439  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
440  */
441 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
442 {
443         struct task_struct *t;
444
445         for_each_thread(tsk, t) {
446                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
447                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
448                                 return t;
449                 } else {
450                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
451                                 return t;
452                 }
453         }
454         return NULL;
455 }
456
457 /*
458  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
459  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
460  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
461  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
462  *
463  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
464  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
465  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
466  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
467  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
468  */
469 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
470                                            int force_early)
471 {
472         if (!tsk->mm)
473                 return NULL;
474         /*
475          * Comparing ->mm here because current task might represent
476          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
477          */
478         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
479                 return current;
480
481         return find_early_kill_thread(tsk);
482 }
483
484 /*
485  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
486  */
487 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
488                                 int force_early)
489 {
490         struct vm_area_struct *vma;
491         struct task_struct *tsk;
492         struct anon_vma *av;
493         pgoff_t pgoff;
494
495         av = page_lock_anon_vma_read(page);
496         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
497                 return;
498
499         pgoff = page_to_pgoff(page);
500         read_lock(&tasklist_lock);
501         for_each_process (tsk) {
502                 struct anon_vma_chain *vmac;
503                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
504
505                 if (!t)
506                         continue;
507                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
508                                                pgoff, pgoff) {
509                         vma = vmac->vma;
510                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
511                                 continue;
512                         if (vma->vm_mm == t->mm)
513                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
514                 }
515         }
516         read_unlock(&tasklist_lock);
517         page_unlock_anon_vma_read(av);
518 }
519
520 /*
521  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
522  */
523 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
524                                 int force_early)
525 {
526         struct vm_area_struct *vma;
527         struct task_struct *tsk;
528         struct address_space *mapping = page->mapping;
529         pgoff_t pgoff;
530
531         i_mmap_lock_read(mapping);
532         read_lock(&tasklist_lock);
533         pgoff = page_to_pgoff(page);
534         for_each_process(tsk) {
535                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
536
537                 if (!t)
538                         continue;
539                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
540                                       pgoff) {
541                         /*
542                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
543                          * the page but the corrupted page is not necessarily
544                          * mapped it in its pte.
545                          * Assume applications who requested early kill want
546                          * to be informed of all such data corruptions.
547                          */
548                         if (vma->vm_mm == t->mm)
549                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
550                 }
551         }
552         read_unlock(&tasklist_lock);
553         i_mmap_unlock_read(mapping);
554 }
555
556 /*
557  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
558  */
559 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
560                                 int force_early)
561 {
562         if (!page->mapping)
563                 return;
564
565         if (PageAnon(page))
566                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
567         else
568                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
569 }
570
571 struct hwp_walk {
572         struct to_kill tk;
573         unsigned long pfn;
574         int flags;
575 };
576
577 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
578 {
579         tk->addr = addr;
580         tk->size_shift = shift;
581 }
582
583 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
584                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
585 {
586         unsigned long pfn = 0;
587
588         if (pte_present(pte)) {
589                 pfn = pte_pfn(pte);
590         } else {
591                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
592
593                 if (is_hwpoison_entry(swp))
594                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
595         }
596
597         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
598                 return 0;
599
600         set_to_kill(tk, addr, shift);
601         return 1;
602 }
603
604 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
605 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
606                                       struct hwp_walk *hwp)
607 {
608         pmd_t pmd = *pmdp;
609         unsigned long pfn;
610         unsigned long hwpoison_vaddr;
611
612         if (!pmd_present(pmd))
613                 return 0;
614         pfn = pmd_pfn(pmd);
615         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
616                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
617                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
618                 return 1;
619         }
620         return 0;
621 }
622 #else
623 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
624                                       struct hwp_walk *hwp)
625 {
626         return 0;
627 }
628 #endif
629
630 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
631                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
632 {
633         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
634         int ret = 0;
635         pte_t *ptep;
636         spinlock_t *ptl;
637
638         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
639         if (ptl) {
640                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
641                 spin_unlock(ptl);
642                 goto out;
643         }
644
645         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
646                 goto out;
647
648         ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp, addr, &ptl);
649         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
650                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
651                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
652                 if (ret == 1)
653                         break;
654         }
655         pte_unmap_unlock(ptep - 1, ptl);
656 out:
657         cond_resched();
658         return ret;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
662 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
663                             unsigned long addr, unsigned long end,
664                             struct mm_walk *walk)
665 {
666         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
667         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
668         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
669
670         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
671                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
672 }
673 #else
674 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
675 #endif
676
677 static struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
678         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
679         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
680 };
681
682 /*
683  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
684  *
685  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
686  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
687  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
688  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
689  *
690  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
691  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
692  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
693  * process has multiple entries mapping the error page.
694  */
695 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
696                                   int flags)
697 {
698         int ret;
699         struct hwp_walk priv = {
700                 .pfn = pfn,
701         };
702         priv.tk.tsk = p;
703
704         mmap_read_lock(p->mm);
705         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
706                               (void *)&priv);
707         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
708                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
709         mmap_read_unlock(p->mm);
710         return ret ? -EFAULT : -EHWPOISON;
711 }
712
713 static const char *action_name[] = {
714         [MF_IGNORED] = "Ignored",
715         [MF_FAILED] = "Failed",
716         [MF_DELAYED] = "Delayed",
717         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
718 };
719
720 static const char * const action_page_types[] = {
721         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
722         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
723         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
724         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
725         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
726         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
727         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
728         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
729         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
730         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
731         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
732         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
733         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
734         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
735         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
736         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
737         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
738         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
739         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
740         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
741         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
742         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
743         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
744 };
745
746 /*
747  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
748  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
749  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
750  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
751  */
752 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
753 {
754         if (!isolate_lru_page(p)) {
755                 /*
756                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
757                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
758                  */
759                 ClearPageActive(p);
760                 ClearPageUnevictable(p);
761
762                 /*
763                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
764                  * to uncharge it manually from its memcg.
765                  */
766                 mem_cgroup_uncharge(p);
767
768                 /*
769                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
770                  */
771                 put_page(p);
772                 return 0;
773         }
774         return -EIO;
775 }
776
777 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
778                                 struct address_space *mapping)
779 {
780         int ret = MF_FAILED;
781
782         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
783                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
784
785                 if (err != 0) {
786                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
787                                 pfn, err);
788                 } else if (page_has_private(p) &&
789                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
790                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
791                                 pfn);
792                 } else {
793                         ret = MF_RECOVERED;
794                 }
795         } else {
796                 /*
797                  * If the file system doesn't support it just invalidate
798                  * This fails on dirty or anything with private pages
799                  */
800                 if (invalidate_inode_page(p))
801                         ret = MF_RECOVERED;
802                 else
803                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
804                                 pfn);
805         }
806
807         return ret;
808 }
809
810 /*
811  * Error hit kernel page.
812  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
813  * could be more sophisticated.
814  */
815 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
816 {
817         unlock_page(p);
818         return MF_IGNORED;
819 }
820
821 /*
822  * Page in unknown state. Do nothing.
823  */
824 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
825 {
826         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
827         unlock_page(p);
828         return MF_FAILED;
829 }
830
831 /*
832  * Clean (or cleaned) page cache page.
833  */
834 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
835 {
836         int ret;
837         struct address_space *mapping;
838
839         delete_from_lru_cache(p);
840
841         /*
842          * For anonymous pages we're done the only reference left
843          * should be the one m_f() holds.
844          */
845         if (PageAnon(p)) {
846                 ret = MF_RECOVERED;
847                 goto out;
848         }
849
850         /*
851          * Now truncate the page in the page cache. This is really
852          * more like a "temporary hole punch"
853          * Don't do this for block devices when someone else
854          * has a reference, because it could be file system metadata
855          * and that's not safe to truncate.
856          */
857         mapping = page_mapping(p);
858         if (!mapping) {
859                 /*
860                  * Page has been teared down in the meanwhile
861                  */
862                 ret = MF_FAILED;
863                 goto out;
864         }
865
866         /*
867          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
868          *
869          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
870          */
871         ret = truncate_error_page(p, pfn, mapping);
872 out:
873         unlock_page(p);
874         return ret;
875 }
876
877 /*
878  * Dirty pagecache page
879  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
880  * propagated.
881  */
882 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
883 {
884         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
885
886         SetPageError(p);
887         /* TBD: print more information about the file. */
888         if (mapping) {
889                 /*
890                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
891                  * who check the mapping.
892                  * This way the application knows that something went
893                  * wrong with its dirty file data.
894                  *
895                  * There's one open issue:
896                  *
897                  * The EIO will be only reported on the next IO
898                  * operation and then cleared through the IO map.
899                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
900                  * first through the AS_EIO flag in the address space
901                  * and then through the PageError flag in the page.
902                  * Since we drop pages on memory failure handling the
903                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
904                  *
905                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
906                  * the first operation that returns an error, while
907                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
908                  * when the page is reread or dropped.  If an
909                  * application assumes it will always get error on
910                  * fsync, but does other operations on the fd before
911                  * and the page is dropped between then the error
912                  * will not be properly reported.
913                  *
914                  * This can already happen even without hwpoisoned
915                  * pages: first on metadata IO errors (which only
916                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
917                  * at the wrong time.
918                  *
919                  * So right now we assume that the application DTRT on
920                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
921                  * of the kernel.
922                  */
923                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
924         }
925
926         return me_pagecache_clean(p, pfn);
927 }
928
929 /*
930  * Clean and dirty swap cache.
931  *
932  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
933  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
934  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
935  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
936  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
937  * and then
938  *      - clear dirty bit to prevent IO
939  *      - remove from LRU
940  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
941  *        a later page fault, we know the application is accessing
942  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
943  *        interception code in do_swap_page to catch it).
944  *
945  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
946  * bring in the known good data from disk.
947  */
948 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
949 {
950         int ret;
951
952         ClearPageDirty(p);
953         /* Trigger EIO in shmem: */
954         ClearPageUptodate(p);
955
956         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
957         unlock_page(p);
958         return ret;
959 }
960
961 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
962 {
963         int ret;
964
965         delete_from_swap_cache(p);
966
967         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
968         unlock_page(p);
969         return ret;
970 }
971
972 /*
973  * Huge pages. Needs work.
974  * Issues:
975  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
976  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
977  */
978 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
979 {
980         int res;
981         struct page *hpage = compound_head(p);
982         struct address_space *mapping;
983
984         if (!PageHuge(hpage))
985                 return MF_DELAYED;
986
987         mapping = page_mapping(hpage);
988         if (mapping) {
989                 res = truncate_error_page(hpage, pfn, mapping);
990                 unlock_page(hpage);
991         } else {
992                 res = MF_FAILED;
993                 unlock_page(hpage);
994                 /*
995                  * migration entry prevents later access on error anonymous
996                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
997                  * save healthy subpages.
998                  */
999                 if (PageAnon(hpage))
1000                         put_page(hpage);
1001                 if (__page_handle_poison(p)) {
1002                         page_ref_inc(p);
1003                         res = MF_RECOVERED;
1004                 }
1005         }
1006
1007         return res;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Various page states we can handle.
1012  *
1013  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1014  * The table matches them in order and calls the right handler.
1015  *
1016  * This is quite tricky because we can access page at any time
1017  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1018  *
1019  * This is not complete. More states could be added.
1020  * For any missing state don't attempt recovery.
1021  */
1022
1023 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1024 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1025 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1026 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1027 #define lru             (1UL << PG_lru)
1028 #define head            (1UL << PG_head)
1029 #define slab            (1UL << PG_slab)
1030 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1031
1032 static struct page_state {
1033         unsigned long mask;
1034         unsigned long res;
1035         enum mf_action_page_type type;
1036
1037         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
1038         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
1039 } error_states[] = {
1040         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1041         /*
1042          * free pages are specially detected outside this table:
1043          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1044          */
1045
1046         /*
1047          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1048          * currently unused objects without touching them. But just
1049          * treat it as standard kernel for now.
1050          */
1051         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1052
1053         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1054
1055         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1056         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1057
1058         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1059         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1060
1061         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1062         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1063
1064         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1065         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1066
1067         /*
1068          * Catchall entry: must be at end.
1069          */
1070         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1071 };
1072
1073 #undef dirty
1074 #undef sc
1075 #undef unevict
1076 #undef mlock
1077 #undef lru
1078 #undef head
1079 #undef slab
1080 #undef reserved
1081
1082 /*
1083  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1084  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1085  */
1086 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1087                           enum mf_result result)
1088 {
1089         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1090
1091         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1092                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1093 }
1094
1095 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1096                         unsigned long pfn)
1097 {
1098         int result;
1099         int count;
1100
1101         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1102         result = ps->action(p, pfn);
1103
1104         count = page_count(p) - 1;
1105         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
1106                 count--;
1107         if (count > 0) {
1108                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
1109                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
1110                 result = MF_FAILED;
1111         }
1112         action_result(pfn, ps->type, result);
1113
1114         /* Could do more checks here if page looks ok */
1115         /*
1116          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1117          */
1118
1119         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1124  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1125  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1126  * to be called only in the context where we never have such pages.
1127  */
1128 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page)
1129 {
1130         return PageLRU(page) || __PageMovable(page);
1131 }
1132
1133 static int __get_hwpoison_page(struct page *page)
1134 {
1135         struct page *head = compound_head(page);
1136         int ret = 0;
1137         bool hugetlb = false;
1138
1139         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1140         if (hugetlb)
1141                 return ret;
1142
1143         /*
1144          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1145          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1146          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1147          */
1148         if (!HWPoisonHandlable(head))
1149                 return -EBUSY;
1150
1151         if (PageTransHuge(head)) {
1152                 /*
1153                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
1154                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
1155                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
1156                  * tries to touch the "partially handled" page.
1157                  */
1158                 if (!PageAnon(head)) {
1159                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1160                                 page_to_pfn(page));
1161                         return 0;
1162                 }
1163         }
1164
1165         if (get_page_unless_zero(head)) {
1166                 if (head == compound_head(page))
1167                         return 1;
1168
1169                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1170                         page_to_pfn(page));
1171                 put_page(head);
1172         }
1173
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1178 {
1179         int ret = 0, pass = 0;
1180         bool count_increased = false;
1181
1182         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1183                 count_increased = true;
1184
1185 try_again:
1186         if (!count_increased) {
1187                 ret = __get_hwpoison_page(p);
1188                 if (!ret) {
1189                         if (page_count(p)) {
1190                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1191                                 if (pass++ < 3)
1192                                         goto try_again;
1193                                 ret = -EBUSY;
1194                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1195                                 /* We raced with put_page, retry. */
1196                                 if (pass++ < 3)
1197                                         goto try_again;
1198                                 ret = -EIO;
1199                         }
1200                         goto out;
1201                 } else if (ret == -EBUSY) {
1202                         /*
1203                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1204                          * page, retry.
1205                          */
1206                         if (pass++ < 3) {
1207                                 shake_page(p, 1);
1208                                 goto try_again;
1209                         }
1210                         ret = -EIO;
1211                         goto out;
1212                 }
1213         }
1214
1215         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p)) {
1216                 ret = 1;
1217         } else {
1218                 /*
1219                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1220                  * it into something we can handle.
1221                  */
1222                 if (pass++ < 3) {
1223                         put_page(p);
1224                         shake_page(p, 1);
1225                         count_increased = false;
1226                         goto try_again;
1227                 }
1228                 put_page(p);
1229                 ret = -EIO;
1230         }
1231 out:
1232         return ret;
1233 }
1234
1235 /**
1236  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1237  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1238  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1239  *
1240  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1241  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1242  * (defined as a page-type we can successfully handle the memor error on it,
1243  * such as LRU page and hugetlb page).
1244  *
1245  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1246  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1247  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1248  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1249  * and has some retry logic in get_any_page().
1250  *
1251  * Return: 0 on failure,
1252  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1253  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1254  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1255  *         operations like allocation and free.
1256  */
1257 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1258 {
1259         int ret;
1260
1261         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1262         ret = get_any_page(p, flags);
1263         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1264
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1270  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1271  */
1272 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1273                                   int flags, struct page **hpagep)
1274 {
1275         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1276         struct address_space *mapping;
1277         LIST_HEAD(tokill);
1278         bool unmap_success;
1279         int kill = 1, forcekill;
1280         struct page *hpage = *hpagep;
1281         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1282
1283         /*
1284          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1285          * other types of pages.
1286          */
1287         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1288                 return true;
1289         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1290                 return true;
1291
1292         /*
1293          * This check implies we don't kill processes if their pages
1294          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1295          */
1296         if (!page_mapped(hpage))
1297                 return true;
1298
1299         if (PageKsm(p)) {
1300                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1301                 return false;
1302         }
1303
1304         if (PageSwapCache(p)) {
1305                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1306                         pfn);
1307                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1308         }
1309
1310         /*
1311          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1312          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1313          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1314          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1315          */
1316         mapping = page_mapping(hpage);
1317         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1318             mapping_can_writeback(mapping)) {
1319                 if (page_mkclean(hpage)) {
1320                         SetPageDirty(hpage);
1321                 } else {
1322                         kill = 0;
1323                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1324                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1325                                 pfn);
1326                 }
1327         }
1328
1329         /*
1330          * First collect all the processes that have the page
1331          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1332          * because ttu takes the rmap data structures down.
1333          *
1334          * Error handling: We ignore errors here because
1335          * there's nothing that can be done.
1336          */
1337         if (kill)
1338                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1339
1340         if (!PageHuge(hpage)) {
1341                 try_to_unmap(hpage, ttu);
1342         } else {
1343                 if (!PageAnon(hpage)) {
1344                         /*
1345                          * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1346                          * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1347                          * this, take semaphore in write mode here and set
1348                          * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1349                          * at this higher level.
1350                          */
1351                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1352                         if (mapping) {
1353                                 try_to_unmap(hpage, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1354                                 i_mmap_unlock_write(mapping);
1355                         } else
1356                                 pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1357                 } else {
1358                         try_to_unmap(hpage, ttu);
1359                 }
1360         }
1361
1362         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1363         if (!unmap_success)
1364                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1365                        pfn, page_mapcount(hpage));
1366
1367         /*
1368          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1369          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1370          */
1371         if (mlocked)
1372                 shake_page(hpage, 0);
1373
1374         /*
1375          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1376          * struct page and all unmaps done we can decide if
1377          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1378          * was dirty or the process is not restartable,
1379          * otherwise the tokill list is merely
1380          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1381          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1382          * any accesses to the poisoned memory.
1383          */
1384         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1385         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1386
1387         return unmap_success;
1388 }
1389
1390 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1391                                 unsigned long page_flags)
1392 {
1393         struct page_state *ps;
1394
1395         /*
1396          * The first check uses the current page flags which may not have any
1397          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1398          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1399          */
1400         for (ps = error_states;; ps++)
1401                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1402                         break;
1403
1404         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1405
1406         if (!ps->mask)
1407                 for (ps = error_states;; ps++)
1408                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1409                                 break;
1410         return page_action(ps, p, pfn);
1411 }
1412
1413 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1414 {
1415         lock_page(page);
1416         if (!PageAnon(page) || unlikely(split_huge_page(page))) {
1417                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1418
1419                 unlock_page(page);
1420                 if (!PageAnon(page))
1421                         pr_info("%s: %#lx: non anonymous thp\n", msg, pfn);
1422                 else
1423                         pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1424                 put_page(page);
1425                 return -EBUSY;
1426         }
1427         unlock_page(page);
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1433 {
1434         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1435         struct page *head = compound_head(p);
1436         int res;
1437         unsigned long page_flags;
1438
1439         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1440                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1441                        pfn);
1442                 res = -EHWPOISON;
1443                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1444                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1445                 return res;
1446         }
1447
1448         num_poisoned_pages_inc();
1449
1450         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1451                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1452                 if (!res) {
1453                         /*
1454                          * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1455                          */
1456                         lock_page(head);
1457                         if (PageHWPoison(head)) {
1458                                 if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1459                                     || (p != head && TestSetPageHWPoison(head))) {
1460                                         num_poisoned_pages_dec();
1461                                         unlock_page(head);
1462                                         return 0;
1463                                 }
1464                         }
1465                         unlock_page(head);
1466                         res = MF_FAILED;
1467                         if (__page_handle_poison(p)) {
1468                                 page_ref_inc(p);
1469                                 res = MF_RECOVERED;
1470                         }
1471                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1472                         return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1473                 } else if (res < 0) {
1474                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1475                         return -EBUSY;
1476                 }
1477         }
1478
1479         lock_page(head);
1480         page_flags = head->flags;
1481
1482         if (!PageHWPoison(head)) {
1483                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1484                 num_poisoned_pages_dec();
1485                 unlock_page(head);
1486                 put_page(head);
1487                 return 0;
1488         }
1489
1490         /*
1491          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1492          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1493          * make sure that:
1494          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1495          *    entry properly works, and
1496          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1497          *    hwpoison entries.
1498          */
1499         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1500                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1501                 res = -EBUSY;
1502                 goto out;
1503         }
1504
1505         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &head)) {
1506                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1507                 res = -EBUSY;
1508                 goto out;
1509         }
1510
1511         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1512 out:
1513         unlock_page(head);
1514         return res;
1515 }
1516
1517 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1518                 struct dev_pagemap *pgmap)
1519 {
1520         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1521         const bool unmap_success = true;
1522         unsigned long size = 0;
1523         struct to_kill *tk;
1524         LIST_HEAD(tokill);
1525         int rc = -EBUSY;
1526         loff_t start;
1527         dax_entry_t cookie;
1528
1529         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1530                 /*
1531                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1532                  */
1533                 put_page(page);
1534
1535         /* device metadata space is not recoverable */
1536         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1537                 rc = -ENXIO;
1538                 goto out;
1539         }
1540
1541         /*
1542          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1543          * the address_space, typically this would be handled by
1544          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1545          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1546          * poison signaling is complete.
1547          */
1548         cookie = dax_lock_page(page);
1549         if (!cookie)
1550                 goto out;
1551
1552         if (hwpoison_filter(page)) {
1553                 rc = 0;
1554                 goto unlock;
1555         }
1556
1557         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1558                 /*
1559                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1560                  * with device-side memory.
1561                  */
1562                 goto unlock;
1563         }
1564
1565         /*
1566          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1567          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1568          */
1569         SetPageHWPoison(page);
1570
1571         /*
1572          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1573          * different physical page at a given virtual address, so all
1574          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1575          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1576          */
1577         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1578         collect_procs(page, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1579
1580         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1581                 if (tk->size_shift)
1582                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1583         if (size) {
1584                 /*
1585                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1586                  * device-dax mappings which are constant size. The
1587                  * actual size of the mapping being torn down is
1588                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1589                  */
1590                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1591                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1592         }
1593         kill_procs(&tokill, flags & MF_MUST_KILL, !unmap_success, pfn, flags);
1594         rc = 0;
1595 unlock:
1596         dax_unlock_page(page, cookie);
1597 out:
1598         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1599         put_dev_pagemap(pgmap);
1600         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1601         return rc;
1602 }
1603
1604 /**
1605  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1606  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1607  * @flags: fine tune action taken
1608  *
1609  * This function is called by the low level machine check code
1610  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1611  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1612  * dropping pages, killing processes etc.
1613  *
1614  * The function is primarily of use for corruptions that
1615  * happen outside the current execution context (e.g. when
1616  * detected by a background scrubber)
1617  *
1618  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1619  * enabled and no spinlocks hold.
1620  */
1621 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1622 {
1623         struct page *p;
1624         struct page *hpage;
1625         struct page *orig_head;
1626         struct dev_pagemap *pgmap;
1627         int res = 0;
1628         unsigned long page_flags;
1629         bool retry = true;
1630         static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1631
1632         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1633                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1634
1635         p = pfn_to_online_page(pfn);
1636         if (!p) {
1637                 if (pfn_valid(pfn)) {
1638                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1639                         if (pgmap)
1640                                 return memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1641                                                                   pgmap);
1642                 }
1643                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1644                         pfn);
1645                 return -ENXIO;
1646         }
1647
1648         mutex_lock(&mf_mutex);
1649
1650 try_again:
1651         if (PageHuge(p)) {
1652                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1653                 goto unlock_mutex;
1654         }
1655
1656         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1657                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1658                         pfn);
1659                 res = -EHWPOISON;
1660                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1661                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1662                 goto unlock_mutex;
1663         }
1664
1665         orig_head = hpage = compound_head(p);
1666         num_poisoned_pages_inc();
1667
1668         /*
1669          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1670          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1671          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1672          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1673          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1674          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1675          *    used and will be freed some time later.
1676          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1677          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1678          */
1679         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1680                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1681                 if (!res) {
1682                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1683                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1684                                         page_ref_inc(p);
1685                                         res = MF_RECOVERED;
1686                                 } else {
1687                                         /* We lost the race, try again */
1688                                         if (retry) {
1689                                                 ClearPageHWPoison(p);
1690                                                 num_poisoned_pages_dec();
1691                                                 retry = false;
1692                                                 goto try_again;
1693                                         }
1694                                         res = MF_FAILED;
1695                                 }
1696                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1697                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1698                         } else {
1699                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1700                                 res = -EBUSY;
1701                         }
1702                         goto unlock_mutex;
1703                 } else if (res < 0) {
1704                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1705                         res = -EBUSY;
1706                         goto unlock_mutex;
1707                 }
1708         }
1709
1710         if (PageTransHuge(hpage)) {
1711                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1712                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1713                         res = -EBUSY;
1714                         goto unlock_mutex;
1715                 }
1716                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1717         }
1718
1719         /*
1720          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1721          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1722          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1723          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1724          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1725          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1726          */
1727         shake_page(p, 0);
1728
1729         lock_page(p);
1730
1731         /*
1732          * The page could have changed compound pages during the locking.
1733          * If this happens just bail out.
1734          */
1735         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1736                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1737                 res = -EBUSY;
1738                 goto unlock_page;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1743          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1744          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1745          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1746          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1747          */
1748         page_flags = p->flags;
1749
1750         /*
1751          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1752          */
1753         if (!PageHWPoison(p)) {
1754                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1755                 num_poisoned_pages_dec();
1756                 unlock_page(p);
1757                 put_page(p);
1758                 goto unlock_mutex;
1759         }
1760         if (hwpoison_filter(p)) {
1761                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1762                         num_poisoned_pages_dec();
1763                 unlock_page(p);
1764                 put_page(p);
1765                 goto unlock_mutex;
1766         }
1767
1768         /*
1769          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1770          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1771          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1772          */
1773         if (!PageTransTail(p) && !PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1774                 goto identify_page_state;
1775
1776         /*
1777          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1778          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1779          */
1780         wait_on_page_writeback(p);
1781
1782         /*
1783          * Now take care of user space mappings.
1784          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1785          */
1786         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &p)) {
1787                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1788                 res = -EBUSY;
1789                 goto unlock_page;
1790         }
1791
1792         /*
1793          * Torn down by someone else?
1794          */
1795         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1796                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1797                 res = -EBUSY;
1798                 goto unlock_page;
1799         }
1800
1801 identify_page_state:
1802         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1803         mutex_unlock(&mf_mutex);
1804         return res;
1805 unlock_page:
1806         unlock_page(p);
1807 unlock_mutex:
1808         mutex_unlock(&mf_mutex);
1809         return res;
1810 }
1811 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1812
1813 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1814 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1815
1816 struct memory_failure_entry {
1817         unsigned long pfn;
1818         int flags;
1819 };
1820
1821 struct memory_failure_cpu {
1822         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1823                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1824         spinlock_t lock;
1825         struct work_struct work;
1826 };
1827
1828 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1829
1830 /**
1831  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1832  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1833  * @flags: Flags for memory failure handling
1834  *
1835  * This function is called by the low level hardware error handler
1836  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1837  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1838  * processes etc.
1839  *
1840  * The function is primarily of use for corruptions that
1841  * happen outside the current execution context (e.g. when
1842  * detected by a background scrubber)
1843  *
1844  * Can run in IRQ context.
1845  */
1846 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1847 {
1848         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1849         unsigned long proc_flags;
1850         struct memory_failure_entry entry = {
1851                 .pfn =          pfn,
1852                 .flags =        flags,
1853         };
1854
1855         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1856         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1857         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1858                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1859         else
1860                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1861                        pfn);
1862         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1863         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1864 }
1865 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1866
1867 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1868 {
1869         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1870         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1871         unsigned long proc_flags;
1872         int gotten;
1873
1874         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1875         for (;;) {
1876                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1877                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1878                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1879                 if (!gotten)
1880                         break;
1881                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1882                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1883                 else
1884                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1885         }
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1890  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1891  */
1892 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
1893 {
1894         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1895
1896         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1897         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
1898         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
1899 }
1900
1901 static int __init memory_failure_init(void)
1902 {
1903         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1904         int cpu;
1905
1906         for_each_possible_cpu(cpu) {
1907                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1908                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1909                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1910                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1911         }
1912
1913         return 0;
1914 }
1915 core_initcall(memory_failure_init);
1916
1917 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1918 ({                                                      \
1919         if (__ratelimit(rs))                            \
1920                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1921 })
1922
1923 /**
1924  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1925  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1926  *
1927  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1928  * memory_failure() earlier.
1929  *
1930  * This is only done on the software-level, so it only works
1931  * for linux injected failures, not real hardware failures
1932  *
1933  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1934  */
1935 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1936 {
1937         struct page *page;
1938         struct page *p;
1939         int freeit = 0;
1940         unsigned long flags = 0;
1941         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1942                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1943
1944         if (!pfn_valid(pfn))
1945                 return -ENXIO;
1946
1947         p = pfn_to_page(pfn);
1948         page = compound_head(p);
1949
1950         if (!PageHWPoison(p)) {
1951                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1952                                  pfn, &unpoison_rs);
1953                 return 0;
1954         }
1955
1956         if (page_count(page) > 1) {
1957                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1958                                  pfn, &unpoison_rs);
1959                 return 0;
1960         }
1961
1962         if (page_mapped(page)) {
1963                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1964                                  pfn, &unpoison_rs);
1965                 return 0;
1966         }
1967
1968         if (page_mapping(page)) {
1969                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1970                                  pfn, &unpoison_rs);
1971                 return 0;
1972         }
1973
1974         /*
1975          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1976          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1977          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1978          */
1979         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1980                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1981                                  pfn, &unpoison_rs);
1982                 return 0;
1983         }
1984
1985         if (!get_hwpoison_page(p, flags)) {
1986                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1987                         num_poisoned_pages_dec();
1988                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1989                                  pfn, &unpoison_rs);
1990                 return 0;
1991         }
1992
1993         lock_page(page);
1994         /*
1995          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1996          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1997          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1998          * the free buddy page pool.
1999          */
2000         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
2001                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2002                                  pfn, &unpoison_rs);
2003                 num_poisoned_pages_dec();
2004                 freeit = 1;
2005         }
2006         unlock_page(page);
2007
2008         put_page(page);
2009         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
2010                 put_page(page);
2011
2012         return 0;
2013 }
2014 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2015
2016 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2017 {
2018         bool isolated = false;
2019         bool lru = PageLRU(page);
2020
2021         if (PageHuge(page)) {
2022                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2023         } else {
2024                 if (lru)
2025                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2026                 else
2027                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2028
2029                 if (isolated)
2030                         list_add(&page->lru, pagelist);
2031         }
2032
2033         if (isolated && lru)
2034                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2035                                     page_is_file_lru(page));
2036
2037         /*
2038          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2039          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2040          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2041          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2042          * get_any_pages() as well.
2043          */
2044         put_page(page);
2045         return isolated;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2050  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2051  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2052  */
2053 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2054 {
2055         int ret = 0;
2056         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2057         struct page *hpage = compound_head(page);
2058         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2059         bool huge = PageHuge(page);
2060         LIST_HEAD(pagelist);
2061         struct migration_target_control mtc = {
2062                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2063                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2064         };
2065
2066         /*
2067          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
2068          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
2069          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
2070          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
2071          */
2072         lock_page(page);
2073         if (!PageHuge(page))
2074                 wait_on_page_writeback(page);
2075         if (PageHWPoison(page)) {
2076                 unlock_page(page);
2077                 put_page(page);
2078                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2079                 return 0;
2080         }
2081
2082         if (!PageHuge(page))
2083                 /*
2084                  * Try to invalidate first. This should work for
2085                  * non dirty unmapped page cache pages.
2086                  */
2087                 ret = invalidate_inode_page(page);
2088         unlock_page(page);
2089
2090         /*
2091          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
2092          * would need to fix isolation locking first.
2093          */
2094         if (ret) {
2095                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2096                 page_handle_poison(page, false, true);
2097                 return 0;
2098         }
2099
2100         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2101                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2102                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
2103                 if (!ret) {
2104                         bool release = !huge;
2105
2106                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2107                                 ret = -EBUSY;
2108                 } else {
2109                         if (!list_empty(&pagelist))
2110                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2111
2112                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
2113                                 pfn, msg_page[huge], ret, page->flags, &page->flags);
2114                         if (ret > 0)
2115                                 ret = -EBUSY;
2116                 }
2117         } else {
2118                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
2119                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), page->flags, &page->flags);
2120                 ret = -EBUSY;
2121         }
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2126 {
2127         struct page *hpage = compound_head(page);
2128
2129         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2130                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2131                         return -EBUSY;
2132         return __soft_offline_page(page);
2133 }
2134
2135 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2136 {
2137         int rc = 0;
2138
2139         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2140                 rc = -EBUSY;
2141
2142         return rc;
2143 }
2144
2145 static void put_ref_page(struct page *page)
2146 {
2147         if (page)
2148                 put_page(page);
2149 }
2150
2151 /**
2152  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2153  * @pfn: pfn to soft-offline
2154  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2155  *
2156  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2157  *
2158  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2159  * without killing anything. This is for the case when
2160  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2161  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2162  * out.
2163  *
2164  * The actual policy on when to do that is maintained by
2165  * user space.
2166  *
2167  * This should never impact any application or cause data loss,
2168  * however it might take some time.
2169  *
2170  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2171  * ``good enough'' for the majority of memory.
2172  */
2173 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2174 {
2175         int ret;
2176         bool try_again = true;
2177         struct page *page, *ref_page = NULL;
2178
2179         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2180
2181         if (!pfn_valid(pfn))
2182                 return -ENXIO;
2183         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2184                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2185
2186         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2187         page = pfn_to_online_page(pfn);
2188         if (!page) {
2189                 put_ref_page(ref_page);
2190                 return -EIO;
2191         }
2192
2193         if (PageHWPoison(page)) {
2194                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2195                 put_ref_page(ref_page);
2196                 return 0;
2197         }
2198
2199 retry:
2200         get_online_mems();
2201         ret = get_hwpoison_page(page, flags);
2202         put_online_mems();
2203
2204         if (ret > 0) {
2205                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2206         } else if (ret == 0) {
2207                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2208                         try_again = false;
2209                         goto retry;
2210                 }
2211         } else if (ret == -EIO) {
2212                 pr_info("%s: %#lx: unknown page type: %lx (%pGp)\n",
2213                          __func__, pfn, page->flags, &page->flags);
2214         }
2215
2216         return ret;
2217 }