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