]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memory-failure.c
342fac9ba89b0da3e207b1fdaef2be71c9837a24
[karo-tx-linux.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  *
24  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
25  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
26  * - You know how to test it.
27  * - You have a test that can be added to mce-test
28  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
29  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
30  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
31  * 
32  * There are several operations here with exponential complexity because
33  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
34  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
35  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
36  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
37  * VM.
38  */
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/ksm.h>
46 #include <linux/rmap.h>
47 #include <linux/export.h>
48 #include <linux/pagemap.h>
49 #include <linux/swap.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/migrate.h>
52 #include <linux/page-isolation.h>
53 #include <linux/suspend.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/hugetlb.h>
57 #include <linux/memory_hotplug.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/kfifo.h>
60 #include <linux/ratelimit.h>
61 #include "internal.h"
62 #include "ras/ras_event.h"
63
64 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
65
66 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
67
68 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
69
70 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
71
72 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
73 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
74 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
75 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
76 u64 hwpoison_filter_flags_value;
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
80 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
81 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
82
83 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
84 {
85         struct address_space *mapping;
86         dev_t dev;
87
88         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
89             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
90                 return 0;
91
92         /*
93          * page_mapping() does not accept slab pages.
94          */
95         if (PageSlab(p))
96                 return -EINVAL;
97
98         mapping = page_mapping(p);
99         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
100                 return -EINVAL;
101
102         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
103         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
104             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
105                 return -EINVAL;
106         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
107             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
108                 return -EINVAL;
109
110         return 0;
111 }
112
113 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
114 {
115         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
116                 return 0;
117
118         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
119                                     hwpoison_filter_flags_value)
120                 return 0;
121         else
122                 return -EINVAL;
123 }
124
125 /*
126  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
127  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
128  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
129  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
130  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
131  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
132  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
133  * a freed page.
134  */
135 #ifdef CONFIG_MEMCG
136 u64 hwpoison_filter_memcg;
137 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
138 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
139 {
140         if (!hwpoison_filter_memcg)
141                 return 0;
142
143         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
144                 return -EINVAL;
145
146         return 0;
147 }
148 #else
149 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
150 #endif
151
152 int hwpoison_filter(struct page *p)
153 {
154         if (!hwpoison_filter_enable)
155                 return 0;
156
157         if (hwpoison_filter_dev(p))
158                 return -EINVAL;
159
160         if (hwpoison_filter_flags(p))
161                 return -EINVAL;
162
163         if (hwpoison_filter_task(p))
164                 return -EINVAL;
165
166         return 0;
167 }
168 #else
169 int hwpoison_filter(struct page *p)
170 {
171         return 0;
172 }
173 #endif
174
175 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
176
177 /*
178  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
179  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
180  * ``action required'' if error happened in current execution context
181  */
182 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
183                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
184 {
185         struct siginfo si;
186         int ret;
187
188         pr_err("Memory failure: %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
189                 pfn, t->comm, t->pid);
190         si.si_signo = SIGBUS;
191         si.si_errno = 0;
192         si.si_addr = (void *)addr;
193 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
194         si.si_trapno = trapno;
195 #endif
196         si.si_addr_lsb = compound_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
197
198         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t->mm == current->mm) {
199                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
200                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, current);
201         } else {
202                 /*
203                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
204                  * can be temporarily blocked.
205                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
206                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
207                  */
208                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
209                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
210         }
211         if (ret < 0)
212                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
213                         t->comm, t->pid, ret);
214         return ret;
215 }
216
217 /*
218  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
219  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
220  */
221 void shake_page(struct page *p, int access)
222 {
223         if (PageHuge(p))
224                 return;
225
226         if (!PageSlab(p)) {
227                 lru_add_drain_all();
228                 if (PageLRU(p))
229                         return;
230                 drain_all_pages(page_zone(p));
231                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
232                         return;
233         }
234
235         /*
236          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
237          * other caches) if access is not potentially fatal.
238          */
239         if (access)
240                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
241 }
242 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
243
244 /*
245  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
246  * the page.
247  *
248  * General strategy:
249  * Find all processes having the page mapped and kill them.
250  * But we keep a page reference around so that the page is not
251  * actually freed yet.
252  * Then stash the page away
253  *
254  * There's no convenient way to get back to mapped processes
255  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
256  * running processes.
257  *
258  * Remember that machine checks are not common (or rather
259  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
260  * be a performance issue.
261  *
262  * Also there are some races possible while we get from the
263  * error detection to actually handle it.
264  */
265
266 struct to_kill {
267         struct list_head nd;
268         struct task_struct *tsk;
269         unsigned long addr;
270         char addr_valid;
271 };
272
273 /*
274  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
275  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
276  */
277
278 /*
279  * Schedule a process for later kill.
280  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
281  * TBD would GFP_NOIO be enough?
282  */
283 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
284                        struct vm_area_struct *vma,
285                        struct list_head *to_kill,
286                        struct to_kill **tkc)
287 {
288         struct to_kill *tk;
289
290         if (*tkc) {
291                 tk = *tkc;
292                 *tkc = NULL;
293         } else {
294                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
295                 if (!tk) {
296                         pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
297                         return;
298                 }
299         }
300         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
301         tk->addr_valid = 1;
302
303         /*
304          * In theory we don't have to kill when the page was
305          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
306          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
307          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
308          */
309         if (tk->addr == -EFAULT) {
310                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
311                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
312                 tk->addr_valid = 0;
313         }
314         get_task_struct(tsk);
315         tk->tsk = tsk;
316         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
317 }
318
319 /*
320  * Kill the processes that have been collected earlier.
321  *
322  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
323  * (this is used for clean pages which do not need killing)
324  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
325  * wrong earlier.
326  */
327 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
328                           bool fail, struct page *page, unsigned long pfn,
329                           int flags)
330 {
331         struct to_kill *tk, *next;
332
333         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
334                 if (forcekill) {
335                         /*
336                          * In case something went wrong with munmapping
337                          * make sure the process doesn't catch the
338                          * signal and then access the memory. Just kill it.
339                          */
340                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
341                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
342                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
343                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
344                         }
345
346                         /*
347                          * In theory the process could have mapped
348                          * something else on the address in-between. We could
349                          * check for that, but we need to tell the
350                          * process anyways.
351                          */
352                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
353                                               pfn, page, flags) < 0)
354                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
355                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
356                 }
357                 put_task_struct(tk->tsk);
358                 kfree(tk);
359         }
360 }
361
362 /*
363  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
364  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
365  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
366  *
367  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
368  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
369  */
370 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
371 {
372         struct task_struct *t;
373
374         for_each_thread(tsk, t)
375                 if ((t->flags & PF_MCE_PROCESS) && (t->flags & PF_MCE_EARLY))
376                         return t;
377         return NULL;
378 }
379
380 /*
381  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
382  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
383  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
384  * specified) if the process is "early kill," and otherwise returns NULL.
385  */
386 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
387                                            int force_early)
388 {
389         struct task_struct *t;
390         if (!tsk->mm)
391                 return NULL;
392         if (force_early)
393                 return tsk;
394         t = find_early_kill_thread(tsk);
395         if (t)
396                 return t;
397         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
398                 return tsk;
399         return NULL;
400 }
401
402 /*
403  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
404  */
405 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
406                               struct to_kill **tkc, int force_early)
407 {
408         struct vm_area_struct *vma;
409         struct task_struct *tsk;
410         struct anon_vma *av;
411         pgoff_t pgoff;
412
413         av = page_lock_anon_vma_read(page);
414         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
415                 return;
416
417         pgoff = page_to_pgoff(page);
418         read_lock(&tasklist_lock);
419         for_each_process (tsk) {
420                 struct anon_vma_chain *vmac;
421                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
422
423                 if (!t)
424                         continue;
425                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
426                                                pgoff, pgoff) {
427                         vma = vmac->vma;
428                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
429                                 continue;
430                         if (vma->vm_mm == t->mm)
431                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
432                 }
433         }
434         read_unlock(&tasklist_lock);
435         page_unlock_anon_vma_read(av);
436 }
437
438 /*
439  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
440  */
441 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
442                               struct to_kill **tkc, int force_early)
443 {
444         struct vm_area_struct *vma;
445         struct task_struct *tsk;
446         struct address_space *mapping = page->mapping;
447
448         i_mmap_lock_read(mapping);
449         read_lock(&tasklist_lock);
450         for_each_process(tsk) {
451                 pgoff_t pgoff = page_to_pgoff(page);
452                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
453
454                 if (!t)
455                         continue;
456                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
457                                       pgoff) {
458                         /*
459                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
460                          * the page but the corrupted page is not necessarily
461                          * mapped it in its pte.
462                          * Assume applications who requested early kill want
463                          * to be informed of all such data corruptions.
464                          */
465                         if (vma->vm_mm == t->mm)
466                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
467                 }
468         }
469         read_unlock(&tasklist_lock);
470         i_mmap_unlock_read(mapping);
471 }
472
473 /*
474  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
475  * This is done in two steps for locking reasons.
476  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
477  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
478  */
479 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
480                                 int force_early)
481 {
482         struct to_kill *tk;
483
484         if (!page->mapping)
485                 return;
486
487         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
488         if (!tk)
489                 return;
490         if (PageAnon(page))
491                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk, force_early);
492         else
493                 collect_procs_file(page, tokill, &tk, force_early);
494         kfree(tk);
495 }
496
497 static const char *action_name[] = {
498         [MF_IGNORED] = "Ignored",
499         [MF_FAILED] = "Failed",
500         [MF_DELAYED] = "Delayed",
501         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
502 };
503
504 static const char * const action_page_types[] = {
505         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
506         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
507         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
508         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
509         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
510         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
511         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
512         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
513         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
514         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
515         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
516         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
517         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
518         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
519         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
520         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
521         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
522         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
523         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
524         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
525 };
526
527 /*
528  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
529  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
530  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
531  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
532  */
533 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
534 {
535         if (!isolate_lru_page(p)) {
536                 /*
537                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
538                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
539                  */
540                 ClearPageActive(p);
541                 ClearPageUnevictable(p);
542
543                 /*
544                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
545                  * to uncharge it manually from its memcg.
546                  */
547                 mem_cgroup_uncharge(p);
548
549                 /*
550                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
551                  */
552                 put_page(p);
553                 return 0;
554         }
555         return -EIO;
556 }
557
558 /*
559  * Error hit kernel page.
560  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
561  * could be more sophisticated.
562  */
563 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
564 {
565         return MF_IGNORED;
566 }
567
568 /*
569  * Page in unknown state. Do nothing.
570  */
571 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
572 {
573         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", pfn);
574         return MF_FAILED;
575 }
576
577 /*
578  * Clean (or cleaned) page cache page.
579  */
580 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
581 {
582         int err;
583         int ret = MF_FAILED;
584         struct address_space *mapping;
585
586         delete_from_lru_cache(p);
587
588         /*
589          * For anonymous pages we're done the only reference left
590          * should be the one m_f() holds.
591          */
592         if (PageAnon(p))
593                 return MF_RECOVERED;
594
595         /*
596          * Now truncate the page in the page cache. This is really
597          * more like a "temporary hole punch"
598          * Don't do this for block devices when someone else
599          * has a reference, because it could be file system metadata
600          * and that's not safe to truncate.
601          */
602         mapping = page_mapping(p);
603         if (!mapping) {
604                 /*
605                  * Page has been teared down in the meanwhile
606                  */
607                 return MF_FAILED;
608         }
609
610         /*
611          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
612          *
613          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
614          */
615         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
616                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
617                 if (err != 0) {
618                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
619                                 pfn, err);
620                 } else if (page_has_private(p) &&
621                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
622                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
623                                 pfn);
624                 } else {
625                         ret = MF_RECOVERED;
626                 }
627         } else {
628                 /*
629                  * If the file system doesn't support it just invalidate
630                  * This fails on dirty or anything with private pages
631                  */
632                 if (invalidate_inode_page(p))
633                         ret = MF_RECOVERED;
634                 else
635                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
636                                 pfn);
637         }
638         return ret;
639 }
640
641 /*
642  * Dirty pagecache page
643  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
644  * propagated.
645  */
646 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
647 {
648         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
649
650         SetPageError(p);
651         /* TBD: print more information about the file. */
652         if (mapping) {
653                 /*
654                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
655                  * who check the mapping.
656                  * This way the application knows that something went
657                  * wrong with its dirty file data.
658                  *
659                  * There's one open issue:
660                  *
661                  * The EIO will be only reported on the next IO
662                  * operation and then cleared through the IO map.
663                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
664                  * first through the AS_EIO flag in the address space
665                  * and then through the PageError flag in the page.
666                  * Since we drop pages on memory failure handling the
667                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
668                  *
669                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
670                  * the first operation that returns an error, while
671                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
672                  * when the page is reread or dropped.  If an
673                  * application assumes it will always get error on
674                  * fsync, but does other operations on the fd before
675                  * and the page is dropped between then the error
676                  * will not be properly reported.
677                  *
678                  * This can already happen even without hwpoisoned
679                  * pages: first on metadata IO errors (which only
680                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
681                  * at the wrong time.
682                  *
683                  * So right now we assume that the application DTRT on
684                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
685                  * of the kernel.
686                  */
687                 mapping_set_error(mapping, EIO);
688         }
689
690         return me_pagecache_clean(p, pfn);
691 }
692
693 /*
694  * Clean and dirty swap cache.
695  *
696  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
697  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
698  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
699  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
700  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
701  * and then
702  *      - clear dirty bit to prevent IO
703  *      - remove from LRU
704  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
705  *        a later page fault, we know the application is accessing
706  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
707  *        interception code in do_swap_page to catch it).
708  *
709  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
710  * bring in the known good data from disk.
711  */
712 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
713 {
714         ClearPageDirty(p);
715         /* Trigger EIO in shmem: */
716         ClearPageUptodate(p);
717
718         if (!delete_from_lru_cache(p))
719                 return MF_DELAYED;
720         else
721                 return MF_FAILED;
722 }
723
724 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
725 {
726         delete_from_swap_cache(p);
727
728         if (!delete_from_lru_cache(p))
729                 return MF_RECOVERED;
730         else
731                 return MF_FAILED;
732 }
733
734 /*
735  * Huge pages. Needs work.
736  * Issues:
737  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
738  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
739  */
740 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
741 {
742         int res = 0;
743         struct page *hpage = compound_head(p);
744
745         if (!PageHuge(hpage))
746                 return MF_DELAYED;
747
748         /*
749          * We can safely recover from error on free or reserved (i.e.
750          * not in-use) hugepage by dequeuing it from freelist.
751          * To check whether a hugepage is in-use or not, we can't use
752          * page->lru because it can be used in other hugepage operations,
753          * such as __unmap_hugepage_range() and gather_surplus_pages().
754          * So instead we use page_mapping() and PageAnon().
755          */
756         if (!(page_mapping(hpage) || PageAnon(hpage))) {
757                 res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
758                 if (!res)
759                         return MF_RECOVERED;
760         }
761         return MF_DELAYED;
762 }
763
764 /*
765  * Various page states we can handle.
766  *
767  * A page state is defined by its current page->flags bits.
768  * The table matches them in order and calls the right handler.
769  *
770  * This is quite tricky because we can access page at any time
771  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
772  *
773  * This is not complete. More states could be added.
774  * For any missing state don't attempt recovery.
775  */
776
777 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
778 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
779 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
780 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
781 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
782 #define lru             (1UL << PG_lru)
783 #define head            (1UL << PG_head)
784 #define slab            (1UL << PG_slab)
785 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
786
787 static struct page_state {
788         unsigned long mask;
789         unsigned long res;
790         enum mf_action_page_type type;
791         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
792 } error_states[] = {
793         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
794         /*
795          * free pages are specially detected outside this table:
796          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
797          */
798
799         /*
800          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
801          * currently unused objects without touching them. But just
802          * treat it as standard kernel for now.
803          */
804         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
805
806         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
807
808         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
809         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
810
811         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
812         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
813
814         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
815         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
816
817         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
818         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
819
820         /*
821          * Catchall entry: must be at end.
822          */
823         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
824 };
825
826 #undef dirty
827 #undef sc
828 #undef unevict
829 #undef mlock
830 #undef writeback
831 #undef lru
832 #undef head
833 #undef slab
834 #undef reserved
835
836 /*
837  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
838  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
839  */
840 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
841                           enum mf_result result)
842 {
843         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
844
845         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
846                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
847 }
848
849 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
850                         unsigned long pfn)
851 {
852         int result;
853         int count;
854
855         result = ps->action(p, pfn);
856
857         count = page_count(p) - 1;
858         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
859                 count--;
860         if (count != 0) {
861                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
862                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
863                 result = MF_FAILED;
864         }
865         action_result(pfn, ps->type, result);
866
867         /* Could do more checks here if page looks ok */
868         /*
869          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
870          */
871
872         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
873 }
874
875 /**
876  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling:
877  * @page:       raw error page (hit by memory error)
878  *
879  * Return: return 0 if failed to grab the refcount, otherwise true (some
880  * non-zero value.)
881  */
882 int get_hwpoison_page(struct page *page)
883 {
884         struct page *head = compound_head(page);
885
886         if (!PageHuge(head) && PageTransHuge(head)) {
887                 /*
888                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
889                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
890                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
891                  * tries to touch the "partially handled" page.
892                  */
893                 if (!PageAnon(head)) {
894                         pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
895                                 page_to_pfn(page));
896                         return 0;
897                 }
898         }
899
900         if (get_page_unless_zero(head)) {
901                 if (head == compound_head(page))
902                         return 1;
903
904                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
905                         page_to_pfn(page));
906                 put_page(head);
907         }
908
909         return 0;
910 }
911 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_hwpoison_page);
912
913 /*
914  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
915  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
916  */
917 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
918                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
919 {
920         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
921         struct address_space *mapping;
922         LIST_HEAD(tokill);
923         bool unmap_success;
924         int kill = 1, forcekill;
925         struct page *hpage = *hpagep;
926         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
927
928         /*
929          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
930          * other types of pages.
931          */
932         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
933                 return true;
934         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
935                 return true;
936
937         /*
938          * This check implies we don't kill processes if their pages
939          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
940          */
941         if (!page_mapped(hpage))
942                 return true;
943
944         if (PageKsm(p)) {
945                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
946                 return false;
947         }
948
949         if (PageSwapCache(p)) {
950                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
951                         pfn);
952                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
953         }
954
955         /*
956          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
957          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
958          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
959          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
960          */
961         mapping = page_mapping(hpage);
962         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
963             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
964                 if (page_mkclean(hpage)) {
965                         SetPageDirty(hpage);
966                 } else {
967                         kill = 0;
968                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
969                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
970                                 pfn);
971                 }
972         }
973
974         /*
975          * First collect all the processes that have the page
976          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
977          * because ttu takes the rmap data structures down.
978          *
979          * Error handling: We ignore errors here because
980          * there's nothing that can be done.
981          */
982         if (kill)
983                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
984
985         unmap_success = try_to_unmap(hpage, ttu);
986         if (!unmap_success)
987                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
988                        pfn, page_mapcount(hpage));
989
990         /*
991          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
992          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
993          */
994         if (mlocked)
995                 shake_page(hpage, 0);
996
997         /*
998          * Now that the dirty bit has been propagated to the
999          * struct page and all unmaps done we can decide if
1000          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1001          * was dirty or the process is not restartable,
1002          * otherwise the tokill list is merely
1003          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1004          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1005          * any accesses to the poisoned memory.
1006          */
1007         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1008         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno, !unmap_success, p, pfn, flags);
1009
1010         return unmap_success;
1011 }
1012
1013 static void set_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1014 {
1015         int i;
1016         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1017         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1018                 SetPageHWPoison(hpage + i);
1019 }
1020
1021 static void clear_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1022 {
1023         int i;
1024         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1025         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1026                 ClearPageHWPoison(hpage + i);
1027 }
1028
1029 /**
1030  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1031  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1032  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1033  * @flags: fine tune action taken
1034  *
1035  * This function is called by the low level machine check code
1036  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1037  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1038  * dropping pages, killing processes etc.
1039  *
1040  * The function is primarily of use for corruptions that
1041  * happen outside the current execution context (e.g. when
1042  * detected by a background scrubber)
1043  *
1044  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1045  * enabled and no spinlocks hold.
1046  */
1047 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1048 {
1049         struct page_state *ps;
1050         struct page *p;
1051         struct page *hpage;
1052         struct page *orig_head;
1053         int res;
1054         unsigned int nr_pages;
1055         unsigned long page_flags;
1056
1057         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1058                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1059
1060         if (!pfn_valid(pfn)) {
1061                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1062                         pfn);
1063                 return -ENXIO;
1064         }
1065
1066         p = pfn_to_page(pfn);
1067         orig_head = hpage = compound_head(p);
1068         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1069                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1070                         pfn);
1071                 return 0;
1072         }
1073
1074         /*
1075          * Currently errors on hugetlbfs pages are measured in hugepage units,
1076          * so nr_pages should be 1 << compound_order.  OTOH when errors are on
1077          * transparent hugepages, they are supposed to be split and error
1078          * measurement is done in normal page units.  So nr_pages should be one
1079          * in this case.
1080          */
1081         if (PageHuge(p))
1082                 nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1083         else /* normal page or thp */
1084                 nr_pages = 1;
1085         num_poisoned_pages_add(nr_pages);
1086
1087         /*
1088          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1089          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1090          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1091          * 2) it's a free hugepage, which is also safe:
1092          *    an affected hugepage will be dequeued from hugepage freelist,
1093          *    so there's no concern about reusing it ever after.
1094          * 3) it's part of a non-compound high order page.
1095          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1096          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1097          *    used and will be freed some time later.
1098          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1099          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1100          */
1101         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1102                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1103                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1104                         return 0;
1105                 } else if (PageHuge(hpage)) {
1106                         /*
1107                          * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1108                          */
1109                         lock_page(hpage);
1110                         if (PageHWPoison(hpage)) {
1111                                 if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1112                                     || (p != hpage && TestSetPageHWPoison(hpage))) {
1113                                         num_poisoned_pages_sub(nr_pages);
1114                                         unlock_page(hpage);
1115                                         return 0;
1116                                 }
1117                         }
1118                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1119                         res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1120                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE,
1121                                       res ? MF_IGNORED : MF_DELAYED);
1122                         unlock_page(hpage);
1123                         return res;
1124                 } else {
1125                         action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1126                         return -EBUSY;
1127                 }
1128         }
1129
1130         if (!PageHuge(p) && PageTransHuge(hpage)) {
1131                 lock_page(p);
1132                 if (!PageAnon(p) || unlikely(split_huge_page(p))) {
1133                         unlock_page(p);
1134                         if (!PageAnon(p))
1135                                 pr_err("Memory failure: %#lx: non anonymous thp\n",
1136                                         pfn);
1137                         else
1138                                 pr_err("Memory failure: %#lx: thp split failed\n",
1139                                         pfn);
1140                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1141                                 num_poisoned_pages_sub(nr_pages);
1142                         put_hwpoison_page(p);
1143                         return -EBUSY;
1144                 }
1145                 unlock_page(p);
1146                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1147                 hpage = compound_head(p);
1148         }
1149
1150         /*
1151          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1152          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1153          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1154          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1155          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1156          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1157          */
1158         shake_page(p, 0);
1159         /* shake_page could have turned it free. */
1160         if (!PageLRU(p) && is_free_buddy_page(p)) {
1161                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1162                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1163                 else
1164                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY_2ND, MF_DELAYED);
1165                 return 0;
1166         }
1167
1168         lock_page(hpage);
1169
1170         /*
1171          * The page could have changed compound pages during the locking.
1172          * If this happens just bail out.
1173          */
1174         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1175                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1176                 res = -EBUSY;
1177                 goto out;
1178         }
1179
1180         /*
1181          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1182          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1183          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1184          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1185          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1186          */
1187         page_flags = p->flags;
1188
1189         /*
1190          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1191          */
1192         if (!PageHWPoison(p)) {
1193                 pr_err("Memory failure: %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1194                 num_poisoned_pages_sub(nr_pages);
1195                 unlock_page(hpage);
1196                 put_hwpoison_page(hpage);
1197                 return 0;
1198         }
1199         if (hwpoison_filter(p)) {
1200                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1201                         num_poisoned_pages_sub(nr_pages);
1202                 unlock_page(hpage);
1203                 put_hwpoison_page(hpage);
1204                 return 0;
1205         }
1206
1207         if (!PageHuge(p) && !PageTransTail(p) && !PageLRU(p))
1208                 goto identify_page_state;
1209
1210         /*
1211          * For error on the tail page, we should set PG_hwpoison
1212          * on the head page to show that the hugepage is hwpoisoned
1213          */
1214         if (PageHuge(p) && PageTail(p) && TestSetPageHWPoison(hpage)) {
1215                 action_result(pfn, MF_MSG_POISONED_HUGE, MF_IGNORED);
1216                 unlock_page(hpage);
1217                 put_hwpoison_page(hpage);
1218                 return 0;
1219         }
1220         /*
1221          * Set PG_hwpoison on all pages in an error hugepage,
1222          * because containment is done in hugepage unit for now.
1223          * Since we have done TestSetPageHWPoison() for the head page with
1224          * page lock held, we can safely set PG_hwpoison bits on tail pages.
1225          */
1226         if (PageHuge(p))
1227                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1228
1229         /*
1230          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1231          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1232          */
1233         wait_on_page_writeback(p);
1234
1235         /*
1236          * Now take care of user space mappings.
1237          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1238          *
1239          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1240          * page after thp split.
1241          */
1242         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)) {
1243                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1244                 res = -EBUSY;
1245                 goto out;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * Torn down by someone else?
1250          */
1251         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1252                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1253                 res = -EBUSY;
1254                 goto out;
1255         }
1256
1257 identify_page_state:
1258         res = -EBUSY;
1259         /*
1260          * The first check uses the current page flags which may not have any
1261          * relevant information. The second check with the saved page flagss is
1262          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1263          */
1264         for (ps = error_states;; ps++)
1265                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1266                         break;
1267
1268         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1269
1270         if (!ps->mask)
1271                 for (ps = error_states;; ps++)
1272                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1273                                 break;
1274         res = page_action(ps, p, pfn);
1275 out:
1276         unlock_page(hpage);
1277         return res;
1278 }
1279 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1280
1281 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1282 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1283
1284 struct memory_failure_entry {
1285         unsigned long pfn;
1286         int trapno;
1287         int flags;
1288 };
1289
1290 struct memory_failure_cpu {
1291         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1292                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1293         spinlock_t lock;
1294         struct work_struct work;
1295 };
1296
1297 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1298
1299 /**
1300  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1301  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1302  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1303  * @flags: Flags for memory failure handling
1304  *
1305  * This function is called by the low level hardware error handler
1306  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1307  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1308  * processes etc.
1309  *
1310  * The function is primarily of use for corruptions that
1311  * happen outside the current execution context (e.g. when
1312  * detected by a background scrubber)
1313  *
1314  * Can run in IRQ context.
1315  */
1316 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1317 {
1318         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1319         unsigned long proc_flags;
1320         struct memory_failure_entry entry = {
1321                 .pfn =          pfn,
1322                 .trapno =       trapno,
1323                 .flags =        flags,
1324         };
1325
1326         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1327         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1328         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1329                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1330         else
1331                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1332                        pfn);
1333         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1334         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1335 }
1336 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1337
1338 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1339 {
1340         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1341         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1342         unsigned long proc_flags;
1343         int gotten;
1344
1345         mf_cpu = this_cpu_ptr(&memory_failure_cpu);
1346         for (;;) {
1347                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1348                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1349                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1350                 if (!gotten)
1351                         break;
1352                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1353                         soft_offline_page(pfn_to_page(entry.pfn), entry.flags);
1354                 else
1355                         memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1356         }
1357 }
1358
1359 static int __init memory_failure_init(void)
1360 {
1361         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1362         int cpu;
1363
1364         for_each_possible_cpu(cpu) {
1365                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1366                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1367                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1368                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1369         }
1370
1371         return 0;
1372 }
1373 core_initcall(memory_failure_init);
1374
1375 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
1376 ({                                                      \
1377         if (__ratelimit(rs))                            \
1378                 pr_info(fmt, pfn);                      \
1379 })
1380
1381 /**
1382  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1383  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1384  *
1385  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1386  * memory_failure() earlier.
1387  *
1388  * This is only done on the software-level, so it only works
1389  * for linux injected failures, not real hardware failures
1390  *
1391  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1392  */
1393 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1394 {
1395         struct page *page;
1396         struct page *p;
1397         int freeit = 0;
1398         unsigned int nr_pages;
1399         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1400                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1401
1402         if (!pfn_valid(pfn))
1403                 return -ENXIO;
1404
1405         p = pfn_to_page(pfn);
1406         page = compound_head(p);
1407
1408         if (!PageHWPoison(p)) {
1409                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
1410                                  pfn, &unpoison_rs);
1411                 return 0;
1412         }
1413
1414         if (page_count(page) > 1) {
1415                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
1416                                  pfn, &unpoison_rs);
1417                 return 0;
1418         }
1419
1420         if (page_mapped(page)) {
1421                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
1422                                  pfn, &unpoison_rs);
1423                 return 0;
1424         }
1425
1426         if (page_mapping(page)) {
1427                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
1428                                  pfn, &unpoison_rs);
1429                 return 0;
1430         }
1431
1432         /*
1433          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1434          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1435          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1436          */
1437         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1438                 unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on %#lx\n",
1439                                  pfn, &unpoison_rs);
1440                 return 0;
1441         }
1442
1443         nr_pages = 1 << compound_order(page);
1444
1445         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1446                 /*
1447                  * Since HWPoisoned hugepage should have non-zero refcount,
1448                  * race between memory failure and unpoison seems to happen.
1449                  * In such case unpoison fails and memory failure runs
1450                  * to the end.
1451                  */
1452                 if (PageHuge(page)) {
1453                         unpoison_pr_info("Unpoison: Memory failure is now running on free hugepage %#lx\n",
1454                                          pfn, &unpoison_rs);
1455                         return 0;
1456                 }
1457                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1458                         num_poisoned_pages_dec();
1459                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned free page %#lx\n",
1460                                  pfn, &unpoison_rs);
1461                 return 0;
1462         }
1463
1464         lock_page(page);
1465         /*
1466          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1467          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1468          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1469          * the free buddy page pool.
1470          */
1471         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1472                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
1473                                  pfn, &unpoison_rs);
1474                 num_poisoned_pages_sub(nr_pages);
1475                 freeit = 1;
1476                 if (PageHuge(page))
1477                         clear_page_hwpoison_huge_page(page);
1478         }
1479         unlock_page(page);
1480
1481         put_hwpoison_page(page);
1482         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1483                 put_hwpoison_page(page);
1484
1485         return 0;
1486 }
1487 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1488
1489 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1490 {
1491         int nid = page_to_nid(p);
1492         if (PageHuge(p))
1493                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1494                                                    nid);
1495         else
1496                 return __alloc_pages_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1501  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1502  * that is not free, and 1 for any other page type.
1503  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1504  */
1505 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1506 {
1507         int ret;
1508
1509         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1510                 return 1;
1511
1512         /*
1513          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1514          * from free hugepage list.
1515          */
1516         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1517                 if (PageHuge(p)) {
1518                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1519                         ret = 0;
1520                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1521                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1522                         ret = 0;
1523                 } else {
1524                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1525                                 __func__, pfn, p->flags);
1526                         ret = -EIO;
1527                 }
1528         } else {
1529                 /* Not a free page */
1530                 ret = 1;
1531         }
1532         return ret;
1533 }
1534
1535 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1536 {
1537         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1538
1539         if (ret == 1 && !PageHuge(page) &&
1540             !PageLRU(page) && !__PageMovable(page)) {
1541                 /*
1542                  * Try to free it.
1543                  */
1544                 put_hwpoison_page(page);
1545                 shake_page(page, 1);
1546
1547                 /*
1548                  * Did it turn free?
1549                  */
1550                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1551                 if (ret == 1 && !PageLRU(page)) {
1552                         /* Drop page reference which is from __get_any_page() */
1553                         put_hwpoison_page(page);
1554                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx (%pGp)\n",
1555                                 pfn, page->flags, &page->flags);
1556                         return -EIO;
1557                 }
1558         }
1559         return ret;
1560 }
1561
1562 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1563 {
1564         int ret;
1565         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1566         struct page *hpage = compound_head(page);
1567         LIST_HEAD(pagelist);
1568
1569         /*
1570          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1571          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1572          */
1573         lock_page(hpage);
1574         if (PageHWPoison(hpage)) {
1575                 unlock_page(hpage);
1576                 put_hwpoison_page(hpage);
1577                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1578                 return -EBUSY;
1579         }
1580         unlock_page(hpage);
1581
1582         ret = isolate_huge_page(hpage, &pagelist);
1583         /*
1584          * get_any_page() and isolate_huge_page() takes a refcount each,
1585          * so need to drop one here.
1586          */
1587         put_hwpoison_page(hpage);
1588         if (!ret) {
1589                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage failed to isolate\n", pfn);
1590                 return -EBUSY;
1591         }
1592
1593         ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1594                                 MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1595         if (ret) {
1596                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1597                         pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1598                 if (!list_empty(&pagelist))
1599                         putback_movable_pages(&pagelist);
1600                 if (ret > 0)
1601                         ret = -EIO;
1602         } else {
1603                 /* overcommit hugetlb page will be freed to buddy */
1604                 if (PageHuge(page)) {
1605                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1606                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1607                         num_poisoned_pages_add(1 << compound_order(hpage));
1608                 } else {
1609                         SetPageHWPoison(page);
1610                         num_poisoned_pages_inc();
1611                 }
1612         }
1613         return ret;
1614 }
1615
1616 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1617 {
1618         int ret;
1619         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1620
1621         /*
1622          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1623          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1624          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1625          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1626          */
1627         lock_page(page);
1628         wait_on_page_writeback(page);
1629         if (PageHWPoison(page)) {
1630                 unlock_page(page);
1631                 put_hwpoison_page(page);
1632                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1633                 return -EBUSY;
1634         }
1635         /*
1636          * Try to invalidate first. This should work for
1637          * non dirty unmapped page cache pages.
1638          */
1639         ret = invalidate_inode_page(page);
1640         unlock_page(page);
1641         /*
1642          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1643          * would need to fix isolation locking first.
1644          */
1645         if (ret == 1) {
1646                 put_hwpoison_page(page);
1647                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1648                 SetPageHWPoison(page);
1649                 num_poisoned_pages_inc();
1650                 return 0;
1651         }
1652
1653         /*
1654          * Simple invalidation didn't work.
1655          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1656          * handles a large number of cases for us.
1657          */
1658         if (PageLRU(page))
1659                 ret = isolate_lru_page(page);
1660         else
1661                 ret = isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
1662         /*
1663          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1664          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1665          */
1666         put_hwpoison_page(page);
1667         if (!ret) {
1668                 LIST_HEAD(pagelist);
1669                 /*
1670                  * After isolated lru page, the PageLRU will be cleared,
1671                  * so use !__PageMovable instead for LRU page's mapping
1672                  * cannot have PAGE_MAPPING_MOVABLE.
1673                  */
1674                 if (!__PageMovable(page))
1675                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1676                                                 page_is_file_cache(page));
1677                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1678                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1679                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1680                 if (ret) {
1681                         if (!list_empty(&pagelist))
1682                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1683
1684                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx (%pGp)\n",
1685                                 pfn, ret, page->flags, &page->flags);
1686                         if (ret > 0)
1687                                 ret = -EIO;
1688                 }
1689         } else {
1690                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx (%pGp)\n",
1691                         pfn, ret, page_count(page), page->flags, &page->flags);
1692         }
1693         return ret;
1694 }
1695
1696 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page, int flags)
1697 {
1698         int ret;
1699         struct page *hpage = compound_head(page);
1700
1701         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1702                 lock_page(hpage);
1703                 if (!PageAnon(hpage) || unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1704                         unlock_page(hpage);
1705                         if (!PageAnon(hpage))
1706                                 pr_info("soft offline: %#lx: non anonymous thp\n", page_to_pfn(page));
1707                         else
1708                                 pr_info("soft offline: %#lx: thp split failed\n", page_to_pfn(page));
1709                         put_hwpoison_page(hpage);
1710                         return -EBUSY;
1711                 }
1712                 unlock_page(hpage);
1713                 get_hwpoison_page(page);
1714                 put_hwpoison_page(hpage);
1715         }
1716
1717         if (PageHuge(page))
1718                 ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1719         else
1720                 ret = __soft_offline_page(page, flags);
1721
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 static void soft_offline_free_page(struct page *page)
1726 {
1727         if (PageHuge(page)) {
1728                 struct page *hpage = compound_head(page);
1729
1730                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1731                 if (!dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage))
1732                         num_poisoned_pages_add(1 << compound_order(hpage));
1733         } else {
1734                 if (!TestSetPageHWPoison(page))
1735                         num_poisoned_pages_inc();
1736         }
1737 }
1738
1739 /**
1740  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1741  * @page: page to offline
1742  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1743  *
1744  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1745  *
1746  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1747  * without killing anything. This is for the case when
1748  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1749  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1750  * out.
1751  *
1752  * The actual policy on when to do that is maintained by
1753  * user space.
1754  *
1755  * This should never impact any application or cause data loss,
1756  * however it might take some time.
1757  *
1758  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1759  * ``good enough'' for the majority of memory.
1760  */
1761 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1762 {
1763         int ret;
1764         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1765
1766         if (PageHWPoison(page)) {
1767                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1768                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1769                         put_hwpoison_page(page);
1770                 return -EBUSY;
1771         }
1772
1773         get_online_mems();
1774         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1775         put_online_mems();
1776
1777         if (ret > 0)
1778                 ret = soft_offline_in_use_page(page, flags);
1779         else if (ret == 0)
1780                 soft_offline_free_page(page);
1781
1782         return ret;
1783 }