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