mm: soft-offline: close the race against page allocation
authorNaoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Fri, 24 Aug 2018 00:00:42 +0000 (17:00 -0700)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Fri, 24 Aug 2018 01:48:43 +0000 (18:48 -0700)
A process can be killed with SIGBUS(BUS_MCEERR_AR) when it tries to
allocate a page that was just freed on the way of soft-offline.  This is
undesirable because soft-offline (which is about corrected error) is
less aggressive than hard-offline (which is about uncorrected error),
and we can make soft-offline fail and keep using the page for good
reason like "system is busy."

Two main changes of this patch are:

- setting migrate type of the target page to MIGRATE_ISOLATE. As done
  in free_unref_page_commit(), this makes kernel bypass pcplist when
  freeing the page. So we can assume that the page is in freelist just
  after put_page() returns,

- setting PG_hwpoison on free page under zone->lock which protects
  freelists, so this allows us to avoid setting PG_hwpoison on a page
  that is decided to be allocated soon.

[akpm@linux-foundation.org: tweak set_hwpoison_free_buddy_page() comment]
Link: http://lkml.kernel.org/r/1531452366-11661-3-git-send-email-n-horiguchi@ah.jp.nec.com
Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Reported-by: Xishi Qiu <xishi.qiuxishi@alibaba-inc.com>
Tested-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: <zy.zhengyi@alibaba-inc.com>
Cc: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
include/linux/page-flags.h
include/linux/swapops.h
mm/memory-failure.c
mm/migrate.c
mm/page_alloc.c

index 901943e4754b3388b59620c401aff7659d673f45..74bee8cecf4ce864322157d3e93defe200ec0173 100644 (file)
@@ -369,8 +369,13 @@ PAGEFLAG_FALSE(Uncached)
 PAGEFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 TESTSCFLAG(HWPoison, hwpoison, PF_ANY)
 #define __PG_HWPOISON (1UL << PG_hwpoison)
+extern bool set_hwpoison_free_buddy_page(struct page *page);
 #else
 PAGEFLAG_FALSE(HWPoison)
+static inline bool set_hwpoison_free_buddy_page(struct page *page)
+{
+       return 0;
+}
 #define __PG_HWPOISON 0
 #endif
 
index 1d3877c39a000a6e5a4fb7647a38de51c5c47c50..568a3553d91898f25f9caf830b87bc44a8c20918 100644 (file)
@@ -340,11 +340,6 @@ static inline int is_hwpoison_entry(swp_entry_t entry)
        return swp_type(entry) == SWP_HWPOISON;
 }
 
-static inline bool test_set_page_hwpoison(struct page *page)
-{
-       return TestSetPageHWPoison(page);
-}
-
 static inline void num_poisoned_pages_inc(void)
 {
        atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
@@ -367,11 +362,6 @@ static inline int is_hwpoison_entry(swp_entry_t swp)
        return 0;
 }
 
-static inline bool test_set_page_hwpoison(struct page *page)
-{
-       return false;
-}
-
 static inline void num_poisoned_pages_inc(void)
 {
 }
index 49dc32c61137c7be50acbb25c7428cb7e0c193d6..192d0bbfc9ea58823b41f14e7a5a515932398eba 100644 (file)
@@ -57,6 +57,7 @@
 #include <linux/mm_inline.h>
 #include <linux/kfifo.h>
 #include <linux/ratelimit.h>
+#include <linux/page-isolation.h>
 #include "internal.h"
 #include "ras/ras_event.h"
 
@@ -1697,6 +1698,7 @@ static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page, int flags)
 {
        int ret;
+       int mt;
        struct page *hpage = compound_head(page);
 
        if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
@@ -1715,23 +1717,37 @@ static int soft_offline_in_use_page(struct page *page, int flags)
                put_hwpoison_page(hpage);
        }
 
+       /*
+        * Setting MIGRATE_ISOLATE here ensures that the page will be linked
+        * to free list immediately (not via pcplist) when released after
+        * successful page migration. Otherwise we can't guarantee that the
+        * page is really free after put_page() returns, so
+        * set_hwpoison_free_buddy_page() highly likely fails.
+        */
+       mt = get_pageblock_migratetype(page);
+       set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE);
        if (PageHuge(page))
                ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
        else
                ret = __soft_offline_page(page, flags);
-
+       set_pageblock_migratetype(page, mt);
        return ret;
 }
 
-static void soft_offline_free_page(struct page *page)
+static int soft_offline_free_page(struct page *page)
 {
        int rc = 0;
        struct page *head = compound_head(page);
 
        if (PageHuge(head))
                rc = dissolve_free_huge_page(page);
-       if (!rc && !TestSetPageHWPoison(page))
-               num_poisoned_pages_inc();
+       if (!rc) {
+               if (set_hwpoison_free_buddy_page(page))
+                       num_poisoned_pages_inc();
+               else
+                       rc = -EBUSY;
+       }
+       return rc;
 }
 
 /**
@@ -1775,7 +1791,7 @@ int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
        if (ret > 0)
                ret = soft_offline_in_use_page(page, flags);
        else if (ret == 0)
-               soft_offline_free_page(page);
+               ret = soft_offline_free_page(page);
 
        return ret;
 }
index 91a99457127c8648fd8c2ce80443edb94632fcf8..d6a2e89b086a43d77f155f6b525fc15326d9c035 100644 (file)
@@ -1212,7 +1212,7 @@ out:
                         * intentionally. Although it's rather weird,
                         * it's how HWPoison flag works at the moment.
                         */
-                       if (!test_set_page_hwpoison(page))
+                       if (set_hwpoison_free_buddy_page(page))
                                num_poisoned_pages_inc();
                }
        } else {
index c677c1506d73da040784c913a7035f725265e4b4..e75865d58ba70c42d2dd47e74fd27cb6484c1d6e 100644 (file)
@@ -8096,3 +8096,33 @@ bool is_free_buddy_page(struct page *page)
 
        return order < MAX_ORDER;
 }
+
+#ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
+/*
+ * Set PG_hwpoison flag if a given page is confirmed to be a free page.  This
+ * test is performed under the zone lock to prevent a race against page
+ * allocation.
+ */
+bool set_hwpoison_free_buddy_page(struct page *page)
+{
+       struct zone *zone = page_zone(page);
+       unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
+       unsigned long flags;
+       unsigned int order;
+       bool hwpoisoned = false;
+
+       spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
+       for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
+               struct page *page_head = page - (pfn & ((1 << order) - 1));
+
+               if (PageBuddy(page_head) && page_order(page_head) >= order) {
+                       if (!TestSetPageHWPoison(page))
+                               hwpoisoned = true;
+                       break;
+               }
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
+
+       return hwpoisoned;
+}
+#endif