Merge tag 'mips_6.4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mips/linux
[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/mm/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
37 #define pr_fmt(fmt) "Memory failure: " fmt
38
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched/signal.h>
44 #include <linux/sched/task.h>
45 #include <linux/dax.h>
46 #include <linux/ksm.h>
47 #include <linux/rmap.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/pagemap.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/migrate.h>
53 #include <linux/suspend.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/swapops.h>
56 #include <linux/hugetlb.h>
57 #include <linux/memory_hotplug.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/memremap.h>
60 #include <linux/kfifo.h>
61 #include <linux/ratelimit.h>
62 #include <linux/page-isolation.h>
63 #include <linux/pagewalk.h>
64 #include <linux/shmem_fs.h>
65 #include <linux/sysctl.h>
66 #include "swap.h"
67 #include "internal.h"
68 #include "ras/ras_event.h"
69
70 static int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly;
71
72 static int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
73
74 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
75
76 static bool hw_memory_failure __read_mostly = false;
77
78 inline void num_poisoned_pages_inc(unsigned long pfn)
79 {
80         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
81         memblk_nr_poison_inc(pfn);
82 }
83
84 inline void num_poisoned_pages_sub(unsigned long pfn, long i)
85 {
86         atomic_long_sub(i, &num_poisoned_pages);
87         if (pfn != -1UL)
88                 memblk_nr_poison_sub(pfn, i);
89 }
90
91 /**
92  * MF_ATTR_RO - Create sysfs entry for each memory failure statistics.
93  * @_name: name of the file in the per NUMA sysfs directory.
94  */
95 #define MF_ATTR_RO(_name)                                       \
96 static ssize_t _name##_show(struct device *dev,                 \
97                             struct device_attribute *attr,      \
98                             char *buf)                          \
99 {                                                               \
100         struct memory_failure_stats *mf_stats =                 \
101                 &NODE_DATA(dev->id)->mf_stats;                  \
102         return sprintf(buf, "%lu\n", mf_stats->_name);          \
103 }                                                               \
104 static DEVICE_ATTR_RO(_name)
105
106 MF_ATTR_RO(total);
107 MF_ATTR_RO(ignored);
108 MF_ATTR_RO(failed);
109 MF_ATTR_RO(delayed);
110 MF_ATTR_RO(recovered);
111
112 static struct attribute *memory_failure_attr[] = {
113         &dev_attr_total.attr,
114         &dev_attr_ignored.attr,
115         &dev_attr_failed.attr,
116         &dev_attr_delayed.attr,
117         &dev_attr_recovered.attr,
118         NULL,
119 };
120
121 const struct attribute_group memory_failure_attr_group = {
122         .name = "memory_failure",
123         .attrs = memory_failure_attr,
124 };
125
126 #ifdef CONFIG_SYSCTL
127 static struct ctl_table memory_failure_table[] = {
128         {
129                 .procname       = "memory_failure_early_kill",
130                 .data           = &sysctl_memory_failure_early_kill,
131                 .maxlen         = sizeof(sysctl_memory_failure_early_kill),
132                 .mode           = 0644,
133                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
134                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
135                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
136         },
137         {
138                 .procname       = "memory_failure_recovery",
139                 .data           = &sysctl_memory_failure_recovery,
140                 .maxlen         = sizeof(sysctl_memory_failure_recovery),
141                 .mode           = 0644,
142                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
143                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
144                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
145         },
146         { }
147 };
148
149 static int __init memory_failure_sysctl_init(void)
150 {
151         register_sysctl_init("vm", memory_failure_table);
152         return 0;
153 }
154 late_initcall(memory_failure_sysctl_init);
155 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
156
157 /*
158  * Return values:
159  *   1:   the page is dissolved (if needed) and taken off from buddy,
160  *   0:   the page is dissolved (if needed) and not taken off from buddy,
161  *   < 0: failed to dissolve.
162  */
163 static int __page_handle_poison(struct page *page)
164 {
165         int ret;
166
167         zone_pcp_disable(page_zone(page));
168         ret = dissolve_free_huge_page(page);
169         if (!ret)
170                 ret = take_page_off_buddy(page);
171         zone_pcp_enable(page_zone(page));
172
173         return ret;
174 }
175
176 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
177 {
178         if (hugepage_or_freepage) {
179                 /*
180                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
181                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
182                  */
183                 if (__page_handle_poison(page) <= 0)
184                         /*
185                          * We could fail to take off the target page from buddy
186                          * for example due to racy page allocation, but that's
187                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
188                          * and if someone really want to use it, they should
189                          * take it.
190                          */
191                         return false;
192         }
193
194         SetPageHWPoison(page);
195         if (release)
196                 put_page(page);
197         page_ref_inc(page);
198         num_poisoned_pages_inc(page_to_pfn(page));
199
200         return true;
201 }
202
203 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
204
205 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
206 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
207 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
208 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
209 u64 hwpoison_filter_flags_value;
210 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
211 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
212 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
213 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
214 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
215
216 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
217 {
218         struct address_space *mapping;
219         dev_t dev;
220
221         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
222             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
223                 return 0;
224
225         mapping = page_mapping(p);
226         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
227                 return -EINVAL;
228
229         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
230         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
231             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
232                 return -EINVAL;
233         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
234             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
235                 return -EINVAL;
236
237         return 0;
238 }
239
240 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
241 {
242         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
243                 return 0;
244
245         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
246                                     hwpoison_filter_flags_value)
247                 return 0;
248         else
249                 return -EINVAL;
250 }
251
252 /*
253  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
254  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
255  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
256  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
257  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
258  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
259  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
260  * a freed page.
261  */
262 #ifdef CONFIG_MEMCG
263 u64 hwpoison_filter_memcg;
264 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
265 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
266 {
267         if (!hwpoison_filter_memcg)
268                 return 0;
269
270         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
271                 return -EINVAL;
272
273         return 0;
274 }
275 #else
276 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
277 #endif
278
279 int hwpoison_filter(struct page *p)
280 {
281         if (!hwpoison_filter_enable)
282                 return 0;
283
284         if (hwpoison_filter_dev(p))
285                 return -EINVAL;
286
287         if (hwpoison_filter_flags(p))
288                 return -EINVAL;
289
290         if (hwpoison_filter_task(p))
291                 return -EINVAL;
292
293         return 0;
294 }
295 #else
296 int hwpoison_filter(struct page *p)
297 {
298         return 0;
299 }
300 #endif
301
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
303
304 /*
305  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
306  * the page.
307  *
308  * General strategy:
309  * Find all processes having the page mapped and kill them.
310  * But we keep a page reference around so that the page is not
311  * actually freed yet.
312  * Then stash the page away
313  *
314  * There's no convenient way to get back to mapped processes
315  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
316  * running processes.
317  *
318  * Remember that machine checks are not common (or rather
319  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
320  * be a performance issue.
321  *
322  * Also there are some races possible while we get from the
323  * error detection to actually handle it.
324  */
325
326 struct to_kill {
327         struct list_head nd;
328         struct task_struct *tsk;
329         unsigned long addr;
330         short size_shift;
331 };
332
333 /*
334  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
335  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
336  * ``action required'' if error happened in current execution context
337  */
338 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
339 {
340         struct task_struct *t = tk->tsk;
341         short addr_lsb = tk->size_shift;
342         int ret = 0;
343
344         pr_err("%#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
345                         pfn, t->comm, t->pid);
346
347         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
348                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
349                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
350         else
351                 /*
352                  * Signal other processes sharing the page if they have
353                  * PF_MCE_EARLY set.
354                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
355                  * can be temporarily blocked.
356                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
357                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
358                  */
359                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
360                                       addr_lsb, t);
361         if (ret < 0)
362                 pr_info("Error sending signal to %s:%d: %d\n",
363                         t->comm, t->pid, ret);
364         return ret;
365 }
366
367 /*
368  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
369  * lru_add_drain_all.
370  */
371 void shake_page(struct page *p)
372 {
373         if (PageHuge(p))
374                 return;
375
376         if (!PageSlab(p)) {
377                 lru_add_drain_all();
378                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
379                         return;
380         }
381
382         /*
383          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
384          * shrinker will be available.
385          */
386 }
387 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
388
389 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct vm_area_struct *vma,
390                 unsigned long address)
391 {
392         unsigned long ret = 0;
393         pgd_t *pgd;
394         p4d_t *p4d;
395         pud_t *pud;
396         pmd_t *pmd;
397         pte_t *pte;
398
399         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
400         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
401         if (!pgd_present(*pgd))
402                 return 0;
403         p4d = p4d_offset(pgd, address);
404         if (!p4d_present(*p4d))
405                 return 0;
406         pud = pud_offset(p4d, address);
407         if (!pud_present(*pud))
408                 return 0;
409         if (pud_devmap(*pud))
410                 return PUD_SHIFT;
411         pmd = pmd_offset(pud, address);
412         if (!pmd_present(*pmd))
413                 return 0;
414         if (pmd_devmap(*pmd))
415                 return PMD_SHIFT;
416         pte = pte_offset_map(pmd, address);
417         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
418                 ret = PAGE_SHIFT;
419         pte_unmap(pte);
420         return ret;
421 }
422
423 /*
424  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
425  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
426  */
427
428 #define FSDAX_INVALID_PGOFF ULONG_MAX
429
430 /*
431  * Schedule a process for later kill.
432  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
433  *
434  * Note: @fsdax_pgoff is used only when @p is a fsdax page and a
435  * filesystem with a memory failure handler has claimed the
436  * memory_failure event. In all other cases, page->index and
437  * page->mapping are sufficient for mapping the page back to its
438  * corresponding user virtual address.
439  */
440 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
441                         pgoff_t fsdax_pgoff, struct vm_area_struct *vma,
442                         struct list_head *to_kill)
443 {
444         struct to_kill *tk;
445
446         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
447         if (!tk) {
448                 pr_err("Out of memory while machine check handling\n");
449                 return;
450         }
451
452         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
453         if (is_zone_device_page(p)) {
454                 if (fsdax_pgoff != FSDAX_INVALID_PGOFF)
455                         tk->addr = vma_pgoff_address(fsdax_pgoff, 1, vma);
456                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(vma, tk->addr);
457         } else
458                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
459
460         /*
461          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
462          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
463          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
464          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
465          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
466          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
467          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
468          * has a mapping for the page.
469          */
470         if (tk->addr == -EFAULT) {
471                 pr_info("Unable to find user space address %lx in %s\n",
472                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
473         } else if (tk->size_shift == 0) {
474                 kfree(tk);
475                 return;
476         }
477
478         get_task_struct(tsk);
479         tk->tsk = tsk;
480         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
481 }
482
483 /*
484  * Kill the processes that have been collected earlier.
485  *
486  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
487  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
488  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
489  * wrong earlier.
490  */
491 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
492                 unsigned long pfn, int flags)
493 {
494         struct to_kill *tk, *next;
495
496         list_for_each_entry_safe(tk, next, to_kill, nd) {
497                 if (forcekill) {
498                         /*
499                          * In case something went wrong with munmapping
500                          * make sure the process doesn't catch the
501                          * signal and then access the memory. Just kill it.
502                          */
503                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
504                                 pr_err("%#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
505                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
506                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
507                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
508                         }
509
510                         /*
511                          * In theory the process could have mapped
512                          * something else on the address in-between. We could
513                          * check for that, but we need to tell the
514                          * process anyways.
515                          */
516                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
517                                 pr_err("%#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
518                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
519                 }
520                 list_del(&tk->nd);
521                 put_task_struct(tk->tsk);
522                 kfree(tk);
523         }
524 }
525
526 /*
527  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
528  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
529  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
530  *
531  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
532  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
533  */
534 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
535 {
536         struct task_struct *t;
537
538         for_each_thread(tsk, t) {
539                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
540                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
541                                 return t;
542                 } else {
543                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
544                                 return t;
545                 }
546         }
547         return NULL;
548 }
549
550 /*
551  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
552  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
553  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
554  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
555  *
556  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
557  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
558  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
559  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
560  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
561  */
562 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
563                                            int force_early)
564 {
565         if (!tsk->mm)
566                 return NULL;
567         /*
568          * Comparing ->mm here because current task might represent
569          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
570          */
571         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
572                 return current;
573
574         return find_early_kill_thread(tsk);
575 }
576
577 /*
578  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
579  */
580 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
581                                 int force_early)
582 {
583         struct folio *folio = page_folio(page);
584         struct vm_area_struct *vma;
585         struct task_struct *tsk;
586         struct anon_vma *av;
587         pgoff_t pgoff;
588
589         av = folio_lock_anon_vma_read(folio, NULL);
590         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
591                 return;
592
593         pgoff = page_to_pgoff(page);
594         read_lock(&tasklist_lock);
595         for_each_process (tsk) {
596                 struct anon_vma_chain *vmac;
597                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
598
599                 if (!t)
600                         continue;
601                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
602                                                pgoff, pgoff) {
603                         vma = vmac->vma;
604                         if (vma->vm_mm != t->mm)
605                                 continue;
606                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
607                                 continue;
608                         add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma, to_kill);
609                 }
610         }
611         read_unlock(&tasklist_lock);
612         anon_vma_unlock_read(av);
613 }
614
615 /*
616  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
617  */
618 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
619                                 int force_early)
620 {
621         struct vm_area_struct *vma;
622         struct task_struct *tsk;
623         struct address_space *mapping = page->mapping;
624         pgoff_t pgoff;
625
626         i_mmap_lock_read(mapping);
627         read_lock(&tasklist_lock);
628         pgoff = page_to_pgoff(page);
629         for_each_process(tsk) {
630                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
631
632                 if (!t)
633                         continue;
634                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
635                                       pgoff) {
636                         /*
637                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
638                          * the page but the corrupted page is not necessarily
639                          * mapped it in its pte.
640                          * Assume applications who requested early kill want
641                          * to be informed of all such data corruptions.
642                          */
643                         if (vma->vm_mm == t->mm)
644                                 add_to_kill(t, page, FSDAX_INVALID_PGOFF, vma,
645                                             to_kill);
646                 }
647         }
648         read_unlock(&tasklist_lock);
649         i_mmap_unlock_read(mapping);
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_FS_DAX
653 /*
654  * Collect processes when the error hit a fsdax page.
655  */
656 static void collect_procs_fsdax(struct page *page,
657                 struct address_space *mapping, pgoff_t pgoff,
658                 struct list_head *to_kill)
659 {
660         struct vm_area_struct *vma;
661         struct task_struct *tsk;
662
663         i_mmap_lock_read(mapping);
664         read_lock(&tasklist_lock);
665         for_each_process(tsk) {
666                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, true);
667
668                 if (!t)
669                         continue;
670                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
671                         if (vma->vm_mm == t->mm)
672                                 add_to_kill(t, page, pgoff, vma, to_kill);
673                 }
674         }
675         read_unlock(&tasklist_lock);
676         i_mmap_unlock_read(mapping);
677 }
678 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
679
680 /*
681  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
682  */
683 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
684                                 int force_early)
685 {
686         if (!page->mapping)
687                 return;
688
689         if (PageAnon(page))
690                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
691         else
692                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
693 }
694
695 struct hwp_walk {
696         struct to_kill tk;
697         unsigned long pfn;
698         int flags;
699 };
700
701 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
702 {
703         tk->addr = addr;
704         tk->size_shift = shift;
705 }
706
707 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
708                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
709 {
710         unsigned long pfn = 0;
711
712         if (pte_present(pte)) {
713                 pfn = pte_pfn(pte);
714         } else {
715                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
716
717                 if (is_hwpoison_entry(swp))
718                         pfn = swp_offset_pfn(swp);
719         }
720
721         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
722                 return 0;
723
724         set_to_kill(tk, addr, shift);
725         return 1;
726 }
727
728 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
729 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
730                                       struct hwp_walk *hwp)
731 {
732         pmd_t pmd = *pmdp;
733         unsigned long pfn;
734         unsigned long hwpoison_vaddr;
735
736         if (!pmd_present(pmd))
737                 return 0;
738         pfn = pmd_pfn(pmd);
739         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
740                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
741                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
742                 return 1;
743         }
744         return 0;
745 }
746 #else
747 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
748                                       struct hwp_walk *hwp)
749 {
750         return 0;
751 }
752 #endif
753
754 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
755                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
756 {
757         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
758         int ret = 0;
759         pte_t *ptep, *mapped_pte;
760         spinlock_t *ptl;
761
762         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
763         if (ptl) {
764                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
765                 spin_unlock(ptl);
766                 goto out;
767         }
768
769         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
770                 goto out;
771
772         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
773                                                 addr, &ptl);
774         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
775                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
776                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
777                 if (ret == 1)
778                         break;
779         }
780         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
781 out:
782         cond_resched();
783         return ret;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
787 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
788                             unsigned long addr, unsigned long end,
789                             struct mm_walk *walk)
790 {
791         struct hwp_walk *hwp = walk->private;
792         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
793         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
794
795         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
796                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
797 }
798 #else
799 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
800 #endif
801
802 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
803         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
804         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
805 };
806
807 /*
808  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
809  *
810  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
811  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
812  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
813  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
814  *
815  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
816  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
817  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
818  * process has multiple entries mapping the error page.
819  */
820 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
821                                   int flags)
822 {
823         int ret;
824         struct hwp_walk priv = {
825                 .pfn = pfn,
826         };
827         priv.tk.tsk = p;
828
829         if (!p->mm)
830                 return -EFAULT;
831
832         mmap_read_lock(p->mm);
833         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
834                               (void *)&priv);
835         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
836                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
837         else
838                 ret = 0;
839         mmap_read_unlock(p->mm);
840         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
841 }
842
843 static const char *action_name[] = {
844         [MF_IGNORED] = "Ignored",
845         [MF_FAILED] = "Failed",
846         [MF_DELAYED] = "Delayed",
847         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
848 };
849
850 static const char * const action_page_types[] = {
851         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
852         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
853         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
854         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
855         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
856         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
857         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
858         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
859         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
860         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
861         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
862         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
863         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
864         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
865         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
866         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
867         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
868         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
869         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
870         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
871 };
872
873 /*
874  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
875  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
876  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
877  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
878  */
879 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
880 {
881         if (isolate_lru_page(p)) {
882                 /*
883                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
884                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
885                  */
886                 ClearPageActive(p);
887                 ClearPageUnevictable(p);
888
889                 /*
890                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
891                  * to uncharge it manually from its memcg.
892                  */
893                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
894
895                 /*
896                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
897                  */
898                 put_page(p);
899                 return 0;
900         }
901         return -EIO;
902 }
903
904 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
905                                 struct address_space *mapping)
906 {
907         int ret = MF_FAILED;
908
909         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
910                 struct folio *folio = page_folio(p);
911                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
912
913                 if (err != 0) {
914                         pr_info("%#lx: Failed to punch page: %d\n", pfn, err);
915                 } else if (folio_has_private(folio) &&
916                            !filemap_release_folio(folio, GFP_NOIO)) {
917                         pr_info("%#lx: failed to release buffers\n", pfn);
918                 } else {
919                         ret = MF_RECOVERED;
920                 }
921         } else {
922                 /*
923                  * If the file system doesn't support it just invalidate
924                  * This fails on dirty or anything with private pages
925                  */
926                 if (invalidate_inode_page(p))
927                         ret = MF_RECOVERED;
928                 else
929                         pr_info("%#lx: Failed to invalidate\n", pfn);
930         }
931
932         return ret;
933 }
934
935 struct page_state {
936         unsigned long mask;
937         unsigned long res;
938         enum mf_action_page_type type;
939
940         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
941         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
942 };
943
944 /*
945  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
946  * false.
947  *
948  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
949  */
950 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
951                                bool extra_pins)
952 {
953         int count = page_count(p) - 1;
954
955         if (extra_pins)
956                 count -= 1;
957
958         if (count > 0) {
959                 pr_err("%#lx: %s still referenced by %d users\n",
960                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
961                 return true;
962         }
963
964         return false;
965 }
966
967 /*
968  * Error hit kernel page.
969  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
970  * could be more sophisticated.
971  */
972 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
973 {
974         unlock_page(p);
975         return MF_IGNORED;
976 }
977
978 /*
979  * Page in unknown state. Do nothing.
980  */
981 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
982 {
983         pr_err("%#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
984         unlock_page(p);
985         return MF_FAILED;
986 }
987
988 /*
989  * Clean (or cleaned) page cache page.
990  */
991 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
992 {
993         int ret;
994         struct address_space *mapping;
995         bool extra_pins;
996
997         delete_from_lru_cache(p);
998
999         /*
1000          * For anonymous pages we're done the only reference left
1001          * should be the one m_f() holds.
1002          */
1003         if (PageAnon(p)) {
1004                 ret = MF_RECOVERED;
1005                 goto out;
1006         }
1007
1008         /*
1009          * Now truncate the page in the page cache. This is really
1010          * more like a "temporary hole punch"
1011          * Don't do this for block devices when someone else
1012          * has a reference, because it could be file system metadata
1013          * and that's not safe to truncate.
1014          */
1015         mapping = page_mapping(p);
1016         if (!mapping) {
1017                 /*
1018                  * Page has been teared down in the meanwhile
1019                  */
1020                 ret = MF_FAILED;
1021                 goto out;
1022         }
1023
1024         /*
1025          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
1026          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
1027          */
1028         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
1029
1030         /*
1031          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
1032          *
1033          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
1034          */
1035         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
1036         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1037                 ret = MF_FAILED;
1038
1039 out:
1040         unlock_page(p);
1041
1042         return ret;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Dirty pagecache page
1047  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
1048  * propagated.
1049  */
1050 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1051 {
1052         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
1053
1054         SetPageError(p);
1055         /* TBD: print more information about the file. */
1056         if (mapping) {
1057                 /*
1058                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
1059                  * who check the mapping.
1060                  * This way the application knows that something went
1061                  * wrong with its dirty file data.
1062                  *
1063                  * There's one open issue:
1064                  *
1065                  * The EIO will be only reported on the next IO
1066                  * operation and then cleared through the IO map.
1067                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
1068                  * first through the AS_EIO flag in the address space
1069                  * and then through the PageError flag in the page.
1070                  * Since we drop pages on memory failure handling the
1071                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
1072                  *
1073                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
1074                  * the first operation that returns an error, while
1075                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
1076                  * when the page is reread or dropped.  If an
1077                  * application assumes it will always get error on
1078                  * fsync, but does other operations on the fd before
1079                  * and the page is dropped between then the error
1080                  * will not be properly reported.
1081                  *
1082                  * This can already happen even without hwpoisoned
1083                  * pages: first on metadata IO errors (which only
1084                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
1085                  * at the wrong time.
1086                  *
1087                  * So right now we assume that the application DTRT on
1088                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
1089                  * of the kernel.
1090                  */
1091                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1092         }
1093
1094         return me_pagecache_clean(ps, p);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Clean and dirty swap cache.
1099  *
1100  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
1101  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
1102  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
1103  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
1104  * try_to_unmap(!TTU_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
1105  * and then
1106  *      - clear dirty bit to prevent IO
1107  *      - remove from LRU
1108  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
1109  *        a later page fault, we know the application is accessing
1110  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
1111  *        interception code in do_swap_page to catch it).
1112  *
1113  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
1114  * bring in the known good data from disk.
1115  */
1116 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
1117 {
1118         int ret;
1119         bool extra_pins = false;
1120
1121         ClearPageDirty(p);
1122         /* Trigger EIO in shmem: */
1123         ClearPageUptodate(p);
1124
1125         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
1126         unlock_page(p);
1127
1128         if (ret == MF_DELAYED)
1129                 extra_pins = true;
1130
1131         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1132                 ret = MF_FAILED;
1133
1134         return ret;
1135 }
1136
1137 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1138 {
1139         struct folio *folio = page_folio(p);
1140         int ret;
1141
1142         delete_from_swap_cache(folio);
1143
1144         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1145         folio_unlock(folio);
1146
1147         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1148                 ret = MF_FAILED;
1149
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Huge pages. Needs work.
1155  * Issues:
1156  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1157  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1158  */
1159 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1160 {
1161         int res;
1162         struct page *hpage = compound_head(p);
1163         struct address_space *mapping;
1164         bool extra_pins = false;
1165
1166         if (!PageHuge(hpage))
1167                 return MF_DELAYED;
1168
1169         mapping = page_mapping(hpage);
1170         if (mapping) {
1171                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1172                 /* The page is kept in page cache. */
1173                 extra_pins = true;
1174                 unlock_page(hpage);
1175         } else {
1176                 unlock_page(hpage);
1177                 /*
1178                  * migration entry prevents later access on error hugepage,
1179                  * so we can free and dissolve it into buddy to save healthy
1180                  * subpages.
1181                  */
1182                 put_page(hpage);
1183                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
1184                         page_ref_inc(p);
1185                         res = MF_RECOVERED;
1186                 } else {
1187                         res = MF_FAILED;
1188                 }
1189         }
1190
1191         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1192                 res = MF_FAILED;
1193
1194         return res;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Various page states we can handle.
1199  *
1200  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1201  * The table matches them in order and calls the right handler.
1202  *
1203  * This is quite tricky because we can access page at any time
1204  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1205  *
1206  * This is not complete. More states could be added.
1207  * For any missing state don't attempt recovery.
1208  */
1209
1210 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1211 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1212 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1213 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1214 #define lru             (1UL << PG_lru)
1215 #define head            (1UL << PG_head)
1216 #define slab            (1UL << PG_slab)
1217 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1218
1219 static struct page_state error_states[] = {
1220         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1221         /*
1222          * free pages are specially detected outside this table:
1223          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1224          */
1225
1226         /*
1227          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1228          * currently unused objects without touching them. But just
1229          * treat it as standard kernel for now.
1230          */
1231         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1232
1233         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1234
1235         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1236         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1237
1238         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1239         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1240
1241         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1242         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1243
1244         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1245         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1246
1247         /*
1248          * Catchall entry: must be at end.
1249          */
1250         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1251 };
1252
1253 #undef dirty
1254 #undef sc
1255 #undef unevict
1256 #undef mlock
1257 #undef lru
1258 #undef head
1259 #undef slab
1260 #undef reserved
1261
1262 static void update_per_node_mf_stats(unsigned long pfn,
1263                                      enum mf_result result)
1264 {
1265         int nid = MAX_NUMNODES;
1266         struct memory_failure_stats *mf_stats = NULL;
1267
1268         nid = pfn_to_nid(pfn);
1269         if (unlikely(nid < 0 || nid >= MAX_NUMNODES)) {
1270                 WARN_ONCE(1, "Memory failure: pfn=%#lx, invalid nid=%d", pfn, nid);
1271                 return;
1272         }
1273
1274         mf_stats = &NODE_DATA(nid)->mf_stats;
1275         switch (result) {
1276         case MF_IGNORED:
1277                 ++mf_stats->ignored;
1278                 break;
1279         case MF_FAILED:
1280                 ++mf_stats->failed;
1281                 break;
1282         case MF_DELAYED:
1283                 ++mf_stats->delayed;
1284                 break;
1285         case MF_RECOVERED:
1286                 ++mf_stats->recovered;
1287                 break;
1288         default:
1289                 WARN_ONCE(1, "Memory failure: mf_result=%d is not properly handled", result);
1290                 break;
1291         }
1292         ++mf_stats->total;
1293 }
1294
1295 /*
1296  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1297  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1298  */
1299 static int action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1300                          enum mf_result result)
1301 {
1302         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1303
1304         num_poisoned_pages_inc(pfn);
1305
1306         update_per_node_mf_stats(pfn, result);
1307
1308         pr_err("%#lx: recovery action for %s: %s\n",
1309                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1310
1311         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1312 }
1313
1314 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1315                         unsigned long pfn)
1316 {
1317         int result;
1318
1319         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1320         result = ps->action(ps, p);
1321
1322         /* Could do more checks here if page looks ok */
1323         /*
1324          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1325          */
1326
1327         return action_result(pfn, ps->type, result);
1328 }
1329
1330 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1331 {
1332         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1333 }
1334
1335 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1336 {
1337         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1338 }
1339
1340 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1341 {
1342         if (PageHWPoison(page))
1343                 set_page_private(page, 0);
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1348  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1349  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1350  * to be called only in the context where we never have such pages.
1351  */
1352 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1353 {
1354         /* Soft offline could migrate non-LRU movable pages */
1355         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1356                 return true;
1357
1358         return PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1359 }
1360
1361 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1362 {
1363         struct folio *folio = page_folio(page);
1364         int ret = 0;
1365         bool hugetlb = false;
1366
1367         ret = get_hwpoison_hugetlb_folio(folio, &hugetlb, false);
1368         if (hugetlb)
1369                 return ret;
1370
1371         /*
1372          * This check prevents from calling folio_try_get() for any
1373          * unsupported type of folio in order to reduce the risk of unexpected
1374          * races caused by taking a folio refcount.
1375          */
1376         if (!HWPoisonHandlable(&folio->page, flags))
1377                 return -EBUSY;
1378
1379         if (folio_try_get(folio)) {
1380                 if (folio == page_folio(page))
1381                         return 1;
1382
1383                 pr_info("%#lx cannot catch tail\n", page_to_pfn(page));
1384                 folio_put(folio);
1385         }
1386
1387         return 0;
1388 }
1389
1390 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1391 {
1392         int ret = 0, pass = 0;
1393         bool count_increased = false;
1394
1395         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1396                 count_increased = true;
1397
1398 try_again:
1399         if (!count_increased) {
1400                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1401                 if (!ret) {
1402                         if (page_count(p)) {
1403                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1404                                 if (pass++ < 3)
1405                                         goto try_again;
1406                                 ret = -EBUSY;
1407                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1408                                 /* We raced with put_page, retry. */
1409                                 if (pass++ < 3)
1410                                         goto try_again;
1411                                 ret = -EIO;
1412                         }
1413                         goto out;
1414                 } else if (ret == -EBUSY) {
1415                         /*
1416                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1417                          * page, retry.
1418                          */
1419                         if (pass++ < 3) {
1420                                 shake_page(p);
1421                                 goto try_again;
1422                         }
1423                         ret = -EIO;
1424                         goto out;
1425                 }
1426         }
1427
1428         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1429                 ret = 1;
1430         } else {
1431                 /*
1432                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1433                  * it into something we can handle.
1434                  */
1435                 if (pass++ < 3) {
1436                         put_page(p);
1437                         shake_page(p);
1438                         count_increased = false;
1439                         goto try_again;
1440                 }
1441                 put_page(p);
1442                 ret = -EIO;
1443         }
1444 out:
1445         if (ret == -EIO)
1446                 pr_err("%#lx: unhandlable page.\n", page_to_pfn(p));
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1452 {
1453         struct folio *folio = page_folio(page);
1454         int ret = 0;
1455         bool hugetlb = false;
1456
1457         ret = get_hwpoison_hugetlb_folio(folio, &hugetlb, true);
1458         if (hugetlb)
1459                 return ret;
1460
1461         /*
1462          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1463          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1464          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1465          */
1466         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1467                 return -EHWPOISON;
1468
1469         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1470 }
1471
1472 /**
1473  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1474  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1475  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1476  *
1477  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1478  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1479  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1480  * such as LRU page and hugetlb page).
1481  *
1482  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1483  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1484  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1485  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1486  * and has some retry logic in get_any_page().
1487  *
1488  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1489  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1490  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1491  *
1492  * Return: 0 on failure,
1493  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1494  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1495  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1496  *         operations like allocation and free,
1497  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1498  */
1499 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1500 {
1501         int ret;
1502
1503         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1504         if (flags & MF_UNPOISON)
1505                 ret = __get_unpoison_page(p);
1506         else
1507                 ret = get_any_page(p, flags);
1508         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1509
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1515  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1516  */
1517 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1518                                   int flags, struct page *hpage)
1519 {
1520         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1521         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC | TTU_HWPOISON;
1522         struct address_space *mapping;
1523         LIST_HEAD(tokill);
1524         bool unmap_success;
1525         int forcekill;
1526         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1527
1528         /*
1529          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1530          * other types of pages.
1531          */
1532         if (PageReserved(p) || PageSlab(p) || PageTable(p))
1533                 return true;
1534         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1535                 return true;
1536
1537         /*
1538          * This check implies we don't kill processes if their pages
1539          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1540          */
1541         if (!page_mapped(hpage))
1542                 return true;
1543
1544         if (PageKsm(p)) {
1545                 pr_err("%#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1546                 return false;
1547         }
1548
1549         if (PageSwapCache(p)) {
1550                 pr_err("%#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
1551                 ttu &= ~TTU_HWPOISON;
1552         }
1553
1554         /*
1555          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1556          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1557          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1558          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1559          */
1560         mapping = page_mapping(hpage);
1561         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1562             mapping_can_writeback(mapping)) {
1563                 if (page_mkclean(hpage)) {
1564                         SetPageDirty(hpage);
1565                 } else {
1566                         ttu &= ~TTU_HWPOISON;
1567                         pr_info("%#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1568                                 pfn);
1569                 }
1570         }
1571
1572         /*
1573          * First collect all the processes that have the page
1574          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1575          * because ttu takes the rmap data structures down.
1576          */
1577         collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1578
1579         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1580                 /*
1581                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1582                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1583                  * this, take semaphore in write mode here and set
1584                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1585                  * at this higher level.
1586                  */
1587                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1588                 if (mapping) {
1589                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1590                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1591                 } else
1592                         pr_info("%#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1593         } else {
1594                 try_to_unmap(folio, ttu);
1595         }
1596
1597         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1598         if (!unmap_success)
1599                 pr_err("%#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1600                        pfn, page_mapcount(hpage));
1601
1602         /*
1603          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1604          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1605          */
1606         if (mlocked)
1607                 shake_page(hpage);
1608
1609         /*
1610          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1611          * struct page and all unmaps done we can decide if
1612          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1613          * was dirty or the process is not restartable,
1614          * otherwise the tokill list is merely
1615          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1616          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1617          * any accesses to the poisoned memory.
1618          */
1619         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL) ||
1620                     !unmap_success;
1621         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1622
1623         return unmap_success;
1624 }
1625
1626 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1627                                 unsigned long page_flags)
1628 {
1629         struct page_state *ps;
1630
1631         /*
1632          * The first check uses the current page flags which may not have any
1633          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1634          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1635          */
1636         for (ps = error_states;; ps++)
1637                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1638                         break;
1639
1640         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1641
1642         if (!ps->mask)
1643                 for (ps = error_states;; ps++)
1644                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1645                                 break;
1646         return page_action(ps, p, pfn);
1647 }
1648
1649 static int try_to_split_thp_page(struct page *page)
1650 {
1651         int ret;
1652
1653         lock_page(page);
1654         ret = split_huge_page(page);
1655         unlock_page(page);
1656
1657         if (unlikely(ret))
1658                 put_page(page);
1659
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 static void unmap_and_kill(struct list_head *to_kill, unsigned long pfn,
1664                 struct address_space *mapping, pgoff_t index, int flags)
1665 {
1666         struct to_kill *tk;
1667         unsigned long size = 0;
1668
1669         list_for_each_entry(tk, to_kill, nd)
1670                 if (tk->size_shift)
1671                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1672
1673         if (size) {
1674                 /*
1675                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up device-dax
1676                  * mappings which are constant size. The actual size of the
1677                  * mapping being torn down is communicated in siginfo, see
1678                  * kill_proc()
1679                  */
1680                 loff_t start = (index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1681
1682                 unmap_mapping_range(mapping, start, size, 0);
1683         }
1684
1685         kill_procs(to_kill, flags & MF_MUST_KILL, false, pfn, flags);
1686 }
1687
1688 static int mf_generic_kill_procs(unsigned long long pfn, int flags,
1689                 struct dev_pagemap *pgmap)
1690 {
1691         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1692         LIST_HEAD(to_kill);
1693         dax_entry_t cookie;
1694         int rc = 0;
1695
1696         /*
1697          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1698          * may be compound pages.
1699          */
1700         page = compound_head(page);
1701
1702         /*
1703          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1704          * the address_space, typically this would be handled by
1705          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1706          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1707          * poison signaling is complete.
1708          */
1709         cookie = dax_lock_page(page);
1710         if (!cookie)
1711                 return -EBUSY;
1712
1713         if (hwpoison_filter(page)) {
1714                 rc = -EOPNOTSUPP;
1715                 goto unlock;
1716         }
1717
1718         switch (pgmap->type) {
1719         case MEMORY_DEVICE_PRIVATE:
1720         case MEMORY_DEVICE_COHERENT:
1721                 /*
1722                  * TODO: Handle device pages which may need coordination
1723                  * with device-side memory.
1724                  */
1725                 rc = -ENXIO;
1726                 goto unlock;
1727         default:
1728                 break;
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1733          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1734          */
1735         SetPageHWPoison(page);
1736
1737         /*
1738          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1739          * different physical page at a given virtual address, so all
1740          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1741          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1742          */
1743         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1744         collect_procs(page, &to_kill, true);
1745
1746         unmap_and_kill(&to_kill, pfn, page->mapping, page->index, flags);
1747 unlock:
1748         dax_unlock_page(page, cookie);
1749         return rc;
1750 }
1751
1752 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1753 /**
1754  * mf_dax_kill_procs - Collect and kill processes who are using this file range
1755  * @mapping:    address_space of the file in use
1756  * @index:      start pgoff of the range within the file
1757  * @count:      length of the range, in unit of PAGE_SIZE
1758  * @mf_flags:   memory failure flags
1759  */
1760 int mf_dax_kill_procs(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1761                 unsigned long count, int mf_flags)
1762 {
1763         LIST_HEAD(to_kill);
1764         dax_entry_t cookie;
1765         struct page *page;
1766         size_t end = index + count;
1767
1768         mf_flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1769
1770         for (; index < end; index++) {
1771                 page = NULL;
1772                 cookie = dax_lock_mapping_entry(mapping, index, &page);
1773                 if (!cookie)
1774                         return -EBUSY;
1775                 if (!page)
1776                         goto unlock;
1777
1778                 SetPageHWPoison(page);
1779
1780                 collect_procs_fsdax(page, mapping, index, &to_kill);
1781                 unmap_and_kill(&to_kill, page_to_pfn(page), mapping,
1782                                 index, mf_flags);
1783 unlock:
1784                 dax_unlock_mapping_entry(mapping, index, cookie);
1785         }
1786         return 0;
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL_GPL(mf_dax_kill_procs);
1789 #endif /* CONFIG_FS_DAX */
1790
1791 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1792 /*
1793  * Struct raw_hwp_page represents information about "raw error page",
1794  * constructing singly linked list from ->_hugetlb_hwpoison field of folio.
1795  */
1796 struct raw_hwp_page {
1797         struct llist_node node;
1798         struct page *page;
1799 };
1800
1801 static inline struct llist_head *raw_hwp_list_head(struct folio *folio)
1802 {
1803         return (struct llist_head *)&folio->_hugetlb_hwpoison;
1804 }
1805
1806 static unsigned long __folio_free_raw_hwp(struct folio *folio, bool move_flag)
1807 {
1808         struct llist_head *head;
1809         struct llist_node *t, *tnode;
1810         unsigned long count = 0;
1811
1812         head = raw_hwp_list_head(folio);
1813         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1814                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1815
1816                 if (move_flag)
1817                         SetPageHWPoison(p->page);
1818                 else
1819                         num_poisoned_pages_sub(page_to_pfn(p->page), 1);
1820                 kfree(p);
1821                 count++;
1822         }
1823         llist_del_all(head);
1824         return count;
1825 }
1826
1827 static int folio_set_hugetlb_hwpoison(struct folio *folio, struct page *page)
1828 {
1829         struct llist_head *head;
1830         struct raw_hwp_page *raw_hwp;
1831         struct llist_node *t, *tnode;
1832         int ret = folio_test_set_hwpoison(folio) ? -EHWPOISON : 0;
1833
1834         /*
1835          * Once the hwpoison hugepage has lost reliable raw error info,
1836          * there is little meaning to keep additional error info precisely,
1837          * so skip to add additional raw error info.
1838          */
1839         if (folio_test_hugetlb_raw_hwp_unreliable(folio))
1840                 return -EHWPOISON;
1841         head = raw_hwp_list_head(folio);
1842         llist_for_each_safe(tnode, t, head->first) {
1843                 struct raw_hwp_page *p = container_of(tnode, struct raw_hwp_page, node);
1844
1845                 if (p->page == page)
1846                         return -EHWPOISON;
1847         }
1848
1849         raw_hwp = kmalloc(sizeof(struct raw_hwp_page), GFP_ATOMIC);
1850         if (raw_hwp) {
1851                 raw_hwp->page = page;
1852                 llist_add(&raw_hwp->node, head);
1853                 /* the first error event will be counted in action_result(). */
1854                 if (ret)
1855                         num_poisoned_pages_inc(page_to_pfn(page));
1856         } else {
1857                 /*
1858                  * Failed to save raw error info.  We no longer trace all
1859                  * hwpoisoned subpages, and we need refuse to free/dissolve
1860                  * this hwpoisoned hugepage.
1861                  */
1862                 folio_set_hugetlb_raw_hwp_unreliable(folio);
1863                 /*
1864                  * Once hugetlb_raw_hwp_unreliable is set, raw_hwp_page is not
1865                  * used any more, so free it.
1866                  */
1867                 __folio_free_raw_hwp(folio, false);
1868         }
1869         return ret;
1870 }
1871
1872 static unsigned long folio_free_raw_hwp(struct folio *folio, bool move_flag)
1873 {
1874         /*
1875          * hugetlb_vmemmap_optimized hugepages can't be freed because struct
1876          * pages for tail pages are required but they don't exist.
1877          */
1878         if (move_flag && folio_test_hugetlb_vmemmap_optimized(folio))
1879                 return 0;
1880
1881         /*
1882          * hugetlb_raw_hwp_unreliable hugepages shouldn't be unpoisoned by
1883          * definition.
1884          */
1885         if (folio_test_hugetlb_raw_hwp_unreliable(folio))
1886                 return 0;
1887
1888         return __folio_free_raw_hwp(folio, move_flag);
1889 }
1890
1891 void folio_clear_hugetlb_hwpoison(struct folio *folio)
1892 {
1893         if (folio_test_hugetlb_raw_hwp_unreliable(folio))
1894                 return;
1895         folio_clear_hwpoison(folio);
1896         folio_free_raw_hwp(folio, true);
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Called from hugetlb code with hugetlb_lock held.
1901  *
1902  * Return values:
1903  *   0             - free hugepage
1904  *   1             - in-use hugepage
1905  *   2             - not a hugepage
1906  *   -EBUSY        - the hugepage is busy (try to retry)
1907  *   -EHWPOISON    - the hugepage is already hwpoisoned
1908  */
1909 int __get_huge_page_for_hwpoison(unsigned long pfn, int flags,
1910                                  bool *migratable_cleared)
1911 {
1912         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1913         struct folio *folio = page_folio(page);
1914         int ret = 2;    /* fallback to normal page handling */
1915         bool count_increased = false;
1916
1917         if (!folio_test_hugetlb(folio))
1918                 goto out;
1919
1920         if (flags & MF_COUNT_INCREASED) {
1921                 ret = 1;
1922                 count_increased = true;
1923         } else if (folio_test_hugetlb_freed(folio)) {
1924                 ret = 0;
1925         } else if (folio_test_hugetlb_migratable(folio)) {
1926                 ret = folio_try_get(folio);
1927                 if (ret)
1928                         count_increased = true;
1929         } else {
1930                 ret = -EBUSY;
1931                 if (!(flags & MF_NO_RETRY))
1932                         goto out;
1933         }
1934
1935         if (folio_set_hugetlb_hwpoison(folio, page)) {
1936                 ret = -EHWPOISON;
1937                 goto out;
1938         }
1939
1940         /*
1941          * Clearing hugetlb_migratable for hwpoisoned hugepages to prevent them
1942          * from being migrated by memory hotremove.
1943          */
1944         if (count_increased && folio_test_hugetlb_migratable(folio)) {
1945                 folio_clear_hugetlb_migratable(folio);
1946                 *migratable_cleared = true;
1947         }
1948
1949         return ret;
1950 out:
1951         if (count_increased)
1952                 folio_put(folio);
1953         return ret;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Taking refcount of hugetlb pages needs extra care about race conditions
1958  * with basic operations like hugepage allocation/free/demotion.
1959  * So some of prechecks for hwpoison (pinning, and testing/setting
1960  * PageHWPoison) should be done in single hugetlb_lock range.
1961  */
1962 static int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
1963 {
1964         int res;
1965         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1966         struct folio *folio;
1967         unsigned long page_flags;
1968         bool migratable_cleared = false;
1969
1970         *hugetlb = 1;
1971 retry:
1972         res = get_huge_page_for_hwpoison(pfn, flags, &migratable_cleared);
1973         if (res == 2) { /* fallback to normal page handling */
1974                 *hugetlb = 0;
1975                 return 0;
1976         } else if (res == -EHWPOISON) {
1977                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1978                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED) {
1979                         folio = page_folio(p);
1980                         res = kill_accessing_process(current, folio_pfn(folio), flags);
1981                 }
1982                 return res;
1983         } else if (res == -EBUSY) {
1984                 if (!(flags & MF_NO_RETRY)) {
1985                         flags |= MF_NO_RETRY;
1986                         goto retry;
1987                 }
1988                 return action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1989         }
1990
1991         folio = page_folio(p);
1992         folio_lock(folio);
1993
1994         if (hwpoison_filter(p)) {
1995                 folio_clear_hugetlb_hwpoison(folio);
1996                 if (migratable_cleared)
1997                         folio_set_hugetlb_migratable(folio);
1998                 folio_unlock(folio);
1999                 if (res == 1)
2000                         folio_put(folio);
2001                 return -EOPNOTSUPP;
2002         }
2003
2004         /*
2005          * Handling free hugepage.  The possible race with hugepage allocation
2006          * or demotion can be prevented by PageHWPoison flag.
2007          */
2008         if (res == 0) {
2009                 folio_unlock(folio);
2010                 if (__page_handle_poison(p) >= 0) {
2011                         page_ref_inc(p);
2012                         res = MF_RECOVERED;
2013                 } else {
2014                         res = MF_FAILED;
2015                 }
2016                 return action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
2017         }
2018
2019         page_flags = folio->flags;
2020
2021         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, &folio->page)) {
2022                 folio_unlock(folio);
2023                 return action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2024         }
2025
2026         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2027 }
2028
2029 #else
2030 static inline int try_memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags, int *hugetlb)
2031 {
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 static inline unsigned long folio_free_raw_hwp(struct folio *folio, bool flag)
2036 {
2037         return 0;
2038 }
2039 #endif  /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
2040
2041 /* Drop the extra refcount in case we come from madvise() */
2042 static void put_ref_page(unsigned long pfn, int flags)
2043 {
2044         struct page *page;
2045
2046         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED))
2047                 return;
2048
2049         page = pfn_to_page(pfn);
2050         if (page)
2051                 put_page(page);
2052 }
2053
2054 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
2055                 struct dev_pagemap *pgmap)
2056 {
2057         int rc = -ENXIO;
2058
2059         put_ref_page(pfn, flags);
2060
2061         /* device metadata space is not recoverable */
2062         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn))
2063                 goto out;
2064
2065         /*
2066          * Call driver's implementation to handle the memory failure, otherwise
2067          * fall back to generic handler.
2068          */
2069         if (pgmap_has_memory_failure(pgmap)) {
2070                 rc = pgmap->ops->memory_failure(pgmap, pfn, 1, flags);
2071                 /*
2072                  * Fall back to generic handler too if operation is not
2073                  * supported inside the driver/device/filesystem.
2074                  */
2075                 if (rc != -EOPNOTSUPP)
2076                         goto out;
2077         }
2078
2079         rc = mf_generic_kill_procs(pfn, flags, pgmap);
2080 out:
2081         /* drop pgmap ref acquired in caller */
2082         put_dev_pagemap(pgmap);
2083         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
2084         return rc;
2085 }
2086
2087 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
2088
2089 /**
2090  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
2091  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2092  * @flags: fine tune action taken
2093  *
2094  * This function is called by the low level machine check code
2095  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
2096  * of a page. It tries its best to recover, which includes
2097  * dropping pages, killing processes etc.
2098  *
2099  * The function is primarily of use for corruptions that
2100  * happen outside the current execution context (e.g. when
2101  * detected by a background scrubber)
2102  *
2103  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
2104  * enabled and no spinlocks hold.
2105  *
2106  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
2107  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event,
2108  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
2109  */
2110 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
2111 {
2112         struct page *p;
2113         struct page *hpage;
2114         struct dev_pagemap *pgmap;
2115         int res = 0;
2116         unsigned long page_flags;
2117         bool retry = true;
2118         int hugetlb = 0;
2119
2120         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
2121                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
2122
2123         mutex_lock(&mf_mutex);
2124
2125         if (!(flags & MF_SW_SIMULATED))
2126                 hw_memory_failure = true;
2127
2128         p = pfn_to_online_page(pfn);
2129         if (!p) {
2130                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
2131                 if (res == 0)
2132                         goto unlock_mutex;
2133
2134                 if (pfn_valid(pfn)) {
2135                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
2136                         if (pgmap) {
2137                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
2138                                                                  pgmap);
2139                                 goto unlock_mutex;
2140                         }
2141                 }
2142                 pr_err("%#lx: memory outside kernel control\n", pfn);
2143                 res = -ENXIO;
2144                 goto unlock_mutex;
2145         }
2146
2147 try_again:
2148         res = try_memory_failure_hugetlb(pfn, flags, &hugetlb);
2149         if (hugetlb)
2150                 goto unlock_mutex;
2151
2152         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
2153                 pr_err("%#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
2154                 res = -EHWPOISON;
2155                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
2156                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
2157                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2158                         put_page(p);
2159                 goto unlock_mutex;
2160         }
2161
2162         hpage = compound_head(p);
2163
2164         /*
2165          * We need/can do nothing about count=0 pages.
2166          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
2167          *    check_new_page() will be the gate keeper.
2168          * 2) it's part of a non-compound high order page.
2169          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
2170          *    R/W the page; let's pray that the page has been
2171          *    used and will be freed some time later.
2172          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
2173          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
2174          */
2175         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
2176                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
2177                 if (!res) {
2178                         if (is_free_buddy_page(p)) {
2179                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
2180                                         page_ref_inc(p);
2181                                         res = MF_RECOVERED;
2182                                 } else {
2183                                         /* We lost the race, try again */
2184                                         if (retry) {
2185                                                 ClearPageHWPoison(p);
2186                                                 retry = false;
2187                                                 goto try_again;
2188                                         }
2189                                         res = MF_FAILED;
2190                                 }
2191                                 res = action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
2192                         } else {
2193                                 res = action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
2194                         }
2195                         goto unlock_mutex;
2196                 } else if (res < 0) {
2197                         res = action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
2198                         goto unlock_mutex;
2199                 }
2200         }
2201
2202         if (PageTransHuge(hpage)) {
2203                 /*
2204                  * The flag must be set after the refcount is bumped
2205                  * otherwise it may race with THP split.
2206                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
2207                  * it is called by soft offline too and it is just called
2208                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
2209                  * place.
2210                  *
2211                  * Don't need care about the above error handling paths for
2212                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
2213                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
2214                  * page is a valid handlable page.
2215                  */
2216                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
2217                 if (try_to_split_thp_page(p) < 0) {
2218                         res = action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
2219                         goto unlock_mutex;
2220                 }
2221                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
2222         }
2223
2224         /*
2225          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
2226          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
2227          * - to avoid races with __SetPageLocked()
2228          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
2229          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
2230          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
2231          */
2232         shake_page(p);
2233
2234         lock_page(p);
2235
2236         /*
2237          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
2238          * However, the page could have changed compound pages due to
2239          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
2240          * handle the page next round.
2241          */
2242         if (PageCompound(p)) {
2243                 if (retry) {
2244                         ClearPageHWPoison(p);
2245                         unlock_page(p);
2246                         put_page(p);
2247                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2248                         retry = false;
2249                         goto try_again;
2250                 }
2251                 res = action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
2252                 goto unlock_page;
2253         }
2254
2255         /*
2256          * We use page flags to determine what action should be taken, but
2257          * the flags can be modified by the error containment action.  One
2258          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
2259          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
2260          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
2261          */
2262         page_flags = p->flags;
2263
2264         if (hwpoison_filter(p)) {
2265                 ClearPageHWPoison(p);
2266                 unlock_page(p);
2267                 put_page(p);
2268                 res = -EOPNOTSUPP;
2269                 goto unlock_mutex;
2270         }
2271
2272         /*
2273          * __munlock_folio() may clear a writeback page's LRU flag without
2274          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
2275          * may trigger vfs BUG while evict inode.
2276          */
2277         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
2278                 goto identify_page_state;
2279
2280         /*
2281          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
2282          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
2283          */
2284         wait_on_page_writeback(p);
2285
2286         /*
2287          * Now take care of user space mappings.
2288          * Abort on fail: __filemap_remove_folio() assumes unmapped page.
2289          */
2290         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
2291                 res = action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
2292                 goto unlock_page;
2293         }
2294
2295         /*
2296          * Torn down by someone else?
2297          */
2298         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
2299                 res = action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
2300                 goto unlock_page;
2301         }
2302
2303 identify_page_state:
2304         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
2305         mutex_unlock(&mf_mutex);
2306         return res;
2307 unlock_page:
2308         unlock_page(p);
2309 unlock_mutex:
2310         mutex_unlock(&mf_mutex);
2311         return res;
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
2314
2315 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
2316 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
2317
2318 struct memory_failure_entry {
2319         unsigned long pfn;
2320         int flags;
2321 };
2322
2323 struct memory_failure_cpu {
2324         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
2325                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
2326         spinlock_t lock;
2327         struct work_struct work;
2328 };
2329
2330 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
2331
2332 /**
2333  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
2334  * @pfn: Page Number of the corrupted page
2335  * @flags: Flags for memory failure handling
2336  *
2337  * This function is called by the low level hardware error handler
2338  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
2339  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
2340  * processes etc.
2341  *
2342  * The function is primarily of use for corruptions that
2343  * happen outside the current execution context (e.g. when
2344  * detected by a background scrubber)
2345  *
2346  * Can run in IRQ context.
2347  */
2348 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
2349 {
2350         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2351         unsigned long proc_flags;
2352         struct memory_failure_entry entry = {
2353                 .pfn =          pfn,
2354                 .flags =        flags,
2355         };
2356
2357         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
2358         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2359         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
2360                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
2361         else
2362                 pr_err("buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
2363                        pfn);
2364         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2365         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
2366 }
2367 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
2368
2369 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
2370 {
2371         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2372         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
2373         unsigned long proc_flags;
2374         int gotten;
2375
2376         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
2377         for (;;) {
2378                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2379                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
2380                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
2381                 if (!gotten)
2382                         break;
2383                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
2384                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
2385                 else
2386                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
2387         }
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
2392  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
2393  */
2394 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2395 {
2396         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2397
2398         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2399         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2400         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2401 }
2402
2403 static int __init memory_failure_init(void)
2404 {
2405         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2406         int cpu;
2407
2408         for_each_possible_cpu(cpu) {
2409                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2410                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2411                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2412                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2413         }
2414
2415         return 0;
2416 }
2417 core_initcall(memory_failure_init);
2418
2419 #undef pr_fmt
2420 #define pr_fmt(fmt)     "" fmt
2421 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2422 ({                                                      \
2423         if (__ratelimit(rs))                            \
2424                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2425 })
2426
2427 /**
2428  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2429  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2430  *
2431  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2432  * memory_failure() earlier.
2433  *
2434  * This is only done on the software-level, so it only works
2435  * for linux injected failures, not real hardware failures
2436  *
2437  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2438  */
2439 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2440 {
2441         struct folio *folio;
2442         struct page *p;
2443         int ret = -EBUSY;
2444         unsigned long count = 1;
2445         bool huge = false;
2446         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2447                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2448
2449         if (!pfn_valid(pfn))
2450                 return -ENXIO;
2451
2452         p = pfn_to_page(pfn);
2453         folio = page_folio(p);
2454
2455         mutex_lock(&mf_mutex);
2456
2457         if (hw_memory_failure) {
2458                 unpoison_pr_info("Unpoison: Disabled after HW memory failure %#lx\n",
2459                                  pfn, &unpoison_rs);
2460                 ret = -EOPNOTSUPP;
2461                 goto unlock_mutex;
2462         }
2463
2464         if (!folio_test_hwpoison(folio)) {
2465                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2466                                  pfn, &unpoison_rs);
2467                 goto unlock_mutex;
2468         }
2469
2470         if (folio_ref_count(folio) > 1) {
2471                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2472                                  pfn, &unpoison_rs);
2473                 goto unlock_mutex;
2474         }
2475
2476         if (folio_mapped(folio)) {
2477                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2478                                  pfn, &unpoison_rs);
2479                 goto unlock_mutex;
2480         }
2481
2482         if (folio_mapping(folio)) {
2483                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2484                                  pfn, &unpoison_rs);
2485                 goto unlock_mutex;
2486         }
2487
2488         if (folio_test_slab(folio) || PageTable(&folio->page) || folio_test_reserved(folio))
2489                 goto unlock_mutex;
2490
2491         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2492         if (!ret) {
2493                 if (PageHuge(p)) {
2494                         huge = true;
2495                         count = folio_free_raw_hwp(folio, false);
2496                         if (count == 0) {
2497                                 ret = -EBUSY;
2498                                 goto unlock_mutex;
2499                         }
2500                 }
2501                 ret = folio_test_clear_hwpoison(folio) ? 0 : -EBUSY;
2502         } else if (ret < 0) {
2503                 if (ret == -EHWPOISON) {
2504                         ret = put_page_back_buddy(p) ? 0 : -EBUSY;
2505                 } else
2506                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2507                                          pfn, &unpoison_rs);
2508         } else {
2509                 if (PageHuge(p)) {
2510                         huge = true;
2511                         count = folio_free_raw_hwp(folio, false);
2512                         if (count == 0) {
2513                                 ret = -EBUSY;
2514                                 folio_put(folio);
2515                                 goto unlock_mutex;
2516                         }
2517                 }
2518
2519                 folio_put(folio);
2520                 if (TestClearPageHWPoison(p)) {
2521                         folio_put(folio);
2522                         ret = 0;
2523                 }
2524         }
2525
2526 unlock_mutex:
2527         mutex_unlock(&mf_mutex);
2528         if (!ret) {
2529                 if (!huge)
2530                         num_poisoned_pages_sub(pfn, 1);
2531                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2532                                  page_to_pfn(p), &unpoison_rs);
2533         }
2534         return ret;
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2537
2538 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2539 {
2540         bool isolated = false;
2541
2542         if (PageHuge(page)) {
2543                 isolated = isolate_hugetlb(page_folio(page), pagelist);
2544         } else {
2545                 bool lru = !__PageMovable(page);
2546
2547                 if (lru)
2548                         isolated = isolate_lru_page(page);
2549                 else
2550                         isolated = isolate_movable_page(page,
2551                                                         ISOLATE_UNEVICTABLE);
2552
2553                 if (isolated) {
2554                         list_add(&page->lru, pagelist);
2555                         if (lru)
2556                                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2557                                                     page_is_file_lru(page));
2558                 }
2559         }
2560
2561         /*
2562          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2563          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2564          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2565          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2566          * get_any_pages() as well.
2567          */
2568         put_page(page);
2569         return isolated;
2570 }
2571
2572 /*
2573  * soft_offline_in_use_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2574  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2575  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2576  */
2577 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2578 {
2579         long ret = 0;
2580         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2581         struct page *hpage = compound_head(page);
2582         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2583         bool huge = PageHuge(page);
2584         LIST_HEAD(pagelist);
2585         struct migration_target_control mtc = {
2586                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2587                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2588         };
2589
2590         if (!huge && PageTransHuge(hpage)) {
2591                 if (try_to_split_thp_page(page)) {
2592                         pr_info("soft offline: %#lx: thp split failed\n", pfn);
2593                         return -EBUSY;
2594                 }
2595                 hpage = page;
2596         }
2597
2598         lock_page(page);
2599         if (!PageHuge(page))
2600                 wait_on_page_writeback(page);
2601         if (PageHWPoison(page)) {
2602                 unlock_page(page);
2603                 put_page(page);
2604                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2605                 return 0;
2606         }
2607
2608         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2609                 /*
2610                  * Try to invalidate first. This should work for
2611                  * non dirty unmapped page cache pages.
2612                  */
2613                 ret = invalidate_inode_page(page);
2614         unlock_page(page);
2615
2616         if (ret) {
2617                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2618                 page_handle_poison(page, false, true);
2619                 return 0;
2620         }
2621
2622         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2623                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2624                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2625                 if (!ret) {
2626                         bool release = !huge;
2627
2628                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2629                                 ret = -EBUSY;
2630                 } else {
2631                         if (!list_empty(&pagelist))
2632                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2633
2634                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2635                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2636                         if (ret > 0)
2637                                 ret = -EBUSY;
2638                 }
2639         } else {
2640                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2641                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2642                 ret = -EBUSY;
2643         }
2644         return ret;
2645 }
2646
2647 /**
2648  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2649  * @pfn: pfn to soft-offline
2650  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2651  *
2652  * Returns 0 on success
2653  *         -EOPNOTSUPP for hwpoison_filter() filtered the error event
2654  *         < 0 otherwise negated errno.
2655  *
2656  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2657  * without killing anything. This is for the case when
2658  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2659  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2660  * out.
2661  *
2662  * The actual policy on when to do that is maintained by
2663  * user space.
2664  *
2665  * This should never impact any application or cause data loss,
2666  * however it might take some time.
2667  *
2668  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2669  * ``good enough'' for the majority of memory.
2670  */
2671 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2672 {
2673         int ret;
2674         bool try_again = true;
2675         struct page *page;
2676
2677         if (!pfn_valid(pfn)) {
2678                 WARN_ON_ONCE(flags & MF_COUNT_INCREASED);
2679                 return -ENXIO;
2680         }
2681
2682         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2683         page = pfn_to_online_page(pfn);
2684         if (!page) {
2685                 put_ref_page(pfn, flags);
2686                 return -EIO;
2687         }
2688
2689         mutex_lock(&mf_mutex);
2690
2691         if (PageHWPoison(page)) {
2692                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2693                 put_ref_page(pfn, flags);
2694                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2695                 return 0;
2696         }
2697
2698 retry:
2699         get_online_mems();
2700         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2701         put_online_mems();
2702
2703         if (hwpoison_filter(page)) {
2704                 if (ret > 0)
2705                         put_page(page);
2706
2707                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2708                 return -EOPNOTSUPP;
2709         }
2710
2711         if (ret > 0) {
2712                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2713         } else if (ret == 0) {
2714                 if (!page_handle_poison(page, true, false) && try_again) {
2715                         try_again = false;
2716                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2717                         goto retry;
2718                 }
2719         }
2720
2721         mutex_unlock(&mf_mutex);
2722
2723         return ret;
2724 }