OSDN Git Service

Merge tag 'ucount-rlimit-for-v5.18' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[uclinux-h8/linux.git] / mm / memory-failure.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
4  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
5  *
6  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
7  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
8  * failure.
9  * 
10  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
11  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
15  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
16  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
17  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
18  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
19  * the error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
22  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
23  * - You know how to test it.
24  * - You have a test that can be added to mce-test
25  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
26  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
27  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
28  * 
29  * There are several operations here with exponential complexity because
30  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
31  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
32  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
33  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
34  * VM.
35  */
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/page-flags.h>
39 #include <linux/kernel-page-flags.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/task.h>
42 #include <linux/dax.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/hugetlb.h>
54 #include <linux/memory_hotplug.h>
55 #include <linux/mm_inline.h>
56 #include <linux/memremap.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/ratelimit.h>
59 #include <linux/page-isolation.h>
60 #include <linux/pagewalk.h>
61 #include <linux/shmem_fs.h>
62 #include "internal.h"
63 #include "ras/ras_event.h"
64
65 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
66
67 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
68
69 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
70
71 static bool __page_handle_poison(struct page *page)
72 {
73         int ret;
74
75         zone_pcp_disable(page_zone(page));
76         ret = dissolve_free_huge_page(page);
77         if (!ret)
78                 ret = take_page_off_buddy(page);
79         zone_pcp_enable(page_zone(page));
80
81         return ret > 0;
82 }
83
84 static bool page_handle_poison(struct page *page, bool hugepage_or_freepage, bool release)
85 {
86         if (hugepage_or_freepage) {
87                 /*
88                  * Doing this check for free pages is also fine since dissolve_free_huge_page
89                  * returns 0 for non-hugetlb pages as well.
90                  */
91                 if (!__page_handle_poison(page))
92                         /*
93                          * We could fail to take off the target page from buddy
94                          * for example due to racy page allocation, but that's
95                          * acceptable because soft-offlined page is not broken
96                          * and if someone really want to use it, they should
97                          * take it.
98                          */
99                         return false;
100         }
101
102         SetPageHWPoison(page);
103         if (release)
104                 put_page(page);
105         page_ref_inc(page);
106         num_poisoned_pages_inc();
107
108         return true;
109 }
110
111 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
112
113 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
114 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
115 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
116 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
117 u64 hwpoison_filter_flags_value;
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
121 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
123
124 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
125 {
126         struct address_space *mapping;
127         dev_t dev;
128
129         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
130             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
131                 return 0;
132
133         mapping = page_mapping(p);
134         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
135                 return -EINVAL;
136
137         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
138         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
139             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
140                 return -EINVAL;
141         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
142             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
143                 return -EINVAL;
144
145         return 0;
146 }
147
148 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
149 {
150         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
151                 return 0;
152
153         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
154                                     hwpoison_filter_flags_value)
155                 return 0;
156         else
157                 return -EINVAL;
158 }
159
160 /*
161  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
162  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
163  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
164  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
165  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
166  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
167  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
168  * a freed page.
169  */
170 #ifdef CONFIG_MEMCG
171 u64 hwpoison_filter_memcg;
172 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
173 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
174 {
175         if (!hwpoison_filter_memcg)
176                 return 0;
177
178         if (page_cgroup_ino(p) != hwpoison_filter_memcg)
179                 return -EINVAL;
180
181         return 0;
182 }
183 #else
184 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
185 #endif
186
187 int hwpoison_filter(struct page *p)
188 {
189         if (!hwpoison_filter_enable)
190                 return 0;
191
192         if (hwpoison_filter_dev(p))
193                 return -EINVAL;
194
195         if (hwpoison_filter_flags(p))
196                 return -EINVAL;
197
198         if (hwpoison_filter_task(p))
199                 return -EINVAL;
200
201         return 0;
202 }
203 #else
204 int hwpoison_filter(struct page *p)
205 {
206         return 0;
207 }
208 #endif
209
210 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
211
212 /*
213  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
214  * the page.
215  *
216  * General strategy:
217  * Find all processes having the page mapped and kill them.
218  * But we keep a page reference around so that the page is not
219  * actually freed yet.
220  * Then stash the page away
221  *
222  * There's no convenient way to get back to mapped processes
223  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
224  * running processes.
225  *
226  * Remember that machine checks are not common (or rather
227  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
228  * be a performance issue.
229  *
230  * Also there are some races possible while we get from the
231  * error detection to actually handle it.
232  */
233
234 struct to_kill {
235         struct list_head nd;
236         struct task_struct *tsk;
237         unsigned long addr;
238         short size_shift;
239 };
240
241 /*
242  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
243  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
244  * ``action required'' if error happened in current execution context
245  */
246 static int kill_proc(struct to_kill *tk, unsigned long pfn, int flags)
247 {
248         struct task_struct *t = tk->tsk;
249         short addr_lsb = tk->size_shift;
250         int ret = 0;
251
252         pr_err("Memory failure: %#lx: Sending SIGBUS to %s:%d due to hardware memory corruption\n",
253                         pfn, t->comm, t->pid);
254
255         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && (t == current))
256                 ret = force_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AR,
257                                  (void __user *)tk->addr, addr_lsb);
258         else
259                 /*
260                  * Signal other processes sharing the page if they have
261                  * PF_MCE_EARLY set.
262                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
263                  * can be temporarily blocked.
264                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
265                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
266                  */
267                 ret = send_sig_mceerr(BUS_MCEERR_AO, (void __user *)tk->addr,
268                                       addr_lsb, t);  /* synchronous? */
269         if (ret < 0)
270                 pr_info("Memory failure: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
271                         t->comm, t->pid, ret);
272         return ret;
273 }
274
275 /*
276  * Unknown page type encountered. Try to check whether it can turn PageLRU by
277  * lru_add_drain_all.
278  */
279 void shake_page(struct page *p)
280 {
281         if (PageHuge(p))
282                 return;
283
284         if (!PageSlab(p)) {
285                 lru_add_drain_all();
286                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
287                         return;
288         }
289
290         /*
291          * TODO: Could shrink slab caches here if a lightweight range-based
292          * shrinker will be available.
293          */
294 }
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
296
297 static unsigned long dev_pagemap_mapping_shift(struct page *page,
298                 struct vm_area_struct *vma)
299 {
300         unsigned long address = vma_address(page, vma);
301         unsigned long ret = 0;
302         pgd_t *pgd;
303         p4d_t *p4d;
304         pud_t *pud;
305         pmd_t *pmd;
306         pte_t *pte;
307
308         VM_BUG_ON_VMA(address == -EFAULT, vma);
309         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, address);
310         if (!pgd_present(*pgd))
311                 return 0;
312         p4d = p4d_offset(pgd, address);
313         if (!p4d_present(*p4d))
314                 return 0;
315         pud = pud_offset(p4d, address);
316         if (!pud_present(*pud))
317                 return 0;
318         if (pud_devmap(*pud))
319                 return PUD_SHIFT;
320         pmd = pmd_offset(pud, address);
321         if (!pmd_present(*pmd))
322                 return 0;
323         if (pmd_devmap(*pmd))
324                 return PMD_SHIFT;
325         pte = pte_offset_map(pmd, address);
326         if (pte_present(*pte) && pte_devmap(*pte))
327                 ret = PAGE_SHIFT;
328         pte_unmap(pte);
329         return ret;
330 }
331
332 /*
333  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
334  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
335  */
336
337 /*
338  * Schedule a process for later kill.
339  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
340  */
341 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
342                        struct vm_area_struct *vma,
343                        struct list_head *to_kill)
344 {
345         struct to_kill *tk;
346
347         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
348         if (!tk) {
349                 pr_err("Memory failure: Out of memory while machine check handling\n");
350                 return;
351         }
352
353         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
354         if (is_zone_device_page(p))
355                 tk->size_shift = dev_pagemap_mapping_shift(p, vma);
356         else
357                 tk->size_shift = page_shift(compound_head(p));
358
359         /*
360          * Send SIGKILL if "tk->addr == -EFAULT". Also, as
361          * "tk->size_shift" is always non-zero for !is_zone_device_page(),
362          * so "tk->size_shift == 0" effectively checks no mapping on
363          * ZONE_DEVICE. Indeed, when a devdax page is mmapped N times
364          * to a process' address space, it's possible not all N VMAs
365          * contain mappings for the page, but at least one VMA does.
366          * Only deliver SIGBUS with payload derived from the VMA that
367          * has a mapping for the page.
368          */
369         if (tk->addr == -EFAULT) {
370                 pr_info("Memory failure: Unable to find user space address %lx in %s\n",
371                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
372         } else if (tk->size_shift == 0) {
373                 kfree(tk);
374                 return;
375         }
376
377         get_task_struct(tsk);
378         tk->tsk = tsk;
379         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
380 }
381
382 /*
383  * Kill the processes that have been collected earlier.
384  *
385  * Only do anything when FORCEKILL is set, otherwise just free the
386  * list (this is used for clean pages which do not need killing)
387  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
388  * wrong earlier.
389  */
390 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, bool fail,
391                 unsigned long pfn, int flags)
392 {
393         struct to_kill *tk, *next;
394
395         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
396                 if (forcekill) {
397                         /*
398                          * In case something went wrong with munmapping
399                          * make sure the process doesn't catch the
400                          * signal and then access the memory. Just kill it.
401                          */
402                         if (fail || tk->addr == -EFAULT) {
403                                 pr_err("Memory failure: %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
404                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
405                                 do_send_sig_info(SIGKILL, SEND_SIG_PRIV,
406                                                  tk->tsk, PIDTYPE_PID);
407                         }
408
409                         /*
410                          * In theory the process could have mapped
411                          * something else on the address in-between. We could
412                          * check for that, but we need to tell the
413                          * process anyways.
414                          */
415                         else if (kill_proc(tk, pfn, flags) < 0)
416                                 pr_err("Memory failure: %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
417                                        pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
418                 }
419                 put_task_struct(tk->tsk);
420                 kfree(tk);
421         }
422 }
423
424 /*
425  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
426  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
427  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
428  *
429  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
430  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
431  */
432 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
433 {
434         struct task_struct *t;
435
436         for_each_thread(tsk, t) {
437                 if (t->flags & PF_MCE_PROCESS) {
438                         if (t->flags & PF_MCE_EARLY)
439                                 return t;
440                 } else {
441                         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
442                                 return t;
443                 }
444         }
445         return NULL;
446 }
447
448 /*
449  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
450  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
451  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
452  * specified) if the process is "early kill" and otherwise returns NULL.
453  *
454  * Note that the above is true for Action Optional case. For Action Required
455  * case, it's only meaningful to the current thread which need to be signaled
456  * with SIGBUS, this error is Action Optional for other non current
457  * processes sharing the same error page,if the process is "early kill", the
458  * task_struct of the dedicated thread will also be returned.
459  */
460 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
461                                            int force_early)
462 {
463         if (!tsk->mm)
464                 return NULL;
465         /*
466          * Comparing ->mm here because current task might represent
467          * a subthread, while tsk always points to the main thread.
468          */
469         if (force_early && tsk->mm == current->mm)
470                 return current;
471
472         return find_early_kill_thread(tsk);
473 }
474
475 /*
476  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
477  */
478 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
479                                 int force_early)
480 {
481         struct folio *folio = page_folio(page);
482         struct vm_area_struct *vma;
483         struct task_struct *tsk;
484         struct anon_vma *av;
485         pgoff_t pgoff;
486
487         av = folio_lock_anon_vma_read(folio);
488         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
489                 return;
490
491         pgoff = page_to_pgoff(page);
492         read_lock(&tasklist_lock);
493         for_each_process (tsk) {
494                 struct anon_vma_chain *vmac;
495                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
496
497                 if (!t)
498                         continue;
499                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
500                                                pgoff, pgoff) {
501                         vma = vmac->vma;
502                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
503                                 continue;
504                         if (vma->vm_mm == t->mm)
505                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
506                 }
507         }
508         read_unlock(&tasklist_lock);
509         page_unlock_anon_vma_read(av);
510 }
511
512 /*
513  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
514  */
515 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
516                                 int force_early)
517 {
518         struct vm_area_struct *vma;
519         struct task_struct *tsk;
520         struct address_space *mapping = page->mapping;
521         pgoff_t pgoff;
522
523         i_mmap_lock_read(mapping);
524         read_lock(&tasklist_lock);
525         pgoff = page_to_pgoff(page);
526         for_each_process(tsk) {
527                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
528
529                 if (!t)
530                         continue;
531                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
532                                       pgoff) {
533                         /*
534                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
535                          * the page but the corrupted page is not necessarily
536                          * mapped it in its pte.
537                          * Assume applications who requested early kill want
538                          * to be informed of all such data corruptions.
539                          */
540                         if (vma->vm_mm == t->mm)
541                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill);
542                 }
543         }
544         read_unlock(&tasklist_lock);
545         i_mmap_unlock_read(mapping);
546 }
547
548 /*
549  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
550  */
551 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
552                                 int force_early)
553 {
554         if (!page->mapping)
555                 return;
556
557         if (PageAnon(page))
558                 collect_procs_anon(page, tokill, force_early);
559         else
560                 collect_procs_file(page, tokill, force_early);
561 }
562
563 struct hwp_walk {
564         struct to_kill tk;
565         unsigned long pfn;
566         int flags;
567 };
568
569 static void set_to_kill(struct to_kill *tk, unsigned long addr, short shift)
570 {
571         tk->addr = addr;
572         tk->size_shift = shift;
573 }
574
575 static int check_hwpoisoned_entry(pte_t pte, unsigned long addr, short shift,
576                                 unsigned long poisoned_pfn, struct to_kill *tk)
577 {
578         unsigned long pfn = 0;
579
580         if (pte_present(pte)) {
581                 pfn = pte_pfn(pte);
582         } else {
583                 swp_entry_t swp = pte_to_swp_entry(pte);
584
585                 if (is_hwpoison_entry(swp))
586                         pfn = hwpoison_entry_to_pfn(swp);
587         }
588
589         if (!pfn || pfn != poisoned_pfn)
590                 return 0;
591
592         set_to_kill(tk, addr, shift);
593         return 1;
594 }
595
596 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
597 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
598                                       struct hwp_walk *hwp)
599 {
600         pmd_t pmd = *pmdp;
601         unsigned long pfn;
602         unsigned long hwpoison_vaddr;
603
604         if (!pmd_present(pmd))
605                 return 0;
606         pfn = pmd_pfn(pmd);
607         if (pfn <= hwp->pfn && hwp->pfn < pfn + HPAGE_PMD_NR) {
608                 hwpoison_vaddr = addr + ((hwp->pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
609                 set_to_kill(&hwp->tk, hwpoison_vaddr, PAGE_SHIFT);
610                 return 1;
611         }
612         return 0;
613 }
614 #else
615 static int check_hwpoisoned_pmd_entry(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
616                                       struct hwp_walk *hwp)
617 {
618         return 0;
619 }
620 #endif
621
622 static int hwpoison_pte_range(pmd_t *pmdp, unsigned long addr,
623                               unsigned long end, struct mm_walk *walk)
624 {
625         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
626         int ret = 0;
627         pte_t *ptep, *mapped_pte;
628         spinlock_t *ptl;
629
630         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmdp, walk->vma);
631         if (ptl) {
632                 ret = check_hwpoisoned_pmd_entry(pmdp, addr, hwp);
633                 spin_unlock(ptl);
634                 goto out;
635         }
636
637         if (pmd_trans_unstable(pmdp))
638                 goto out;
639
640         mapped_pte = ptep = pte_offset_map_lock(walk->vma->vm_mm, pmdp,
641                                                 addr, &ptl);
642         for (; addr != end; ptep++, addr += PAGE_SIZE) {
643                 ret = check_hwpoisoned_entry(*ptep, addr, PAGE_SHIFT,
644                                              hwp->pfn, &hwp->tk);
645                 if (ret == 1)
646                         break;
647         }
648         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
649 out:
650         cond_resched();
651         return ret;
652 }
653
654 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
655 static int hwpoison_hugetlb_range(pte_t *ptep, unsigned long hmask,
656                             unsigned long addr, unsigned long end,
657                             struct mm_walk *walk)
658 {
659         struct hwp_walk *hwp = (struct hwp_walk *)walk->private;
660         pte_t pte = huge_ptep_get(ptep);
661         struct hstate *h = hstate_vma(walk->vma);
662
663         return check_hwpoisoned_entry(pte, addr, huge_page_shift(h),
664                                       hwp->pfn, &hwp->tk);
665 }
666 #else
667 #define hwpoison_hugetlb_range  NULL
668 #endif
669
670 static const struct mm_walk_ops hwp_walk_ops = {
671         .pmd_entry = hwpoison_pte_range,
672         .hugetlb_entry = hwpoison_hugetlb_range,
673 };
674
675 /*
676  * Sends SIGBUS to the current process with error info.
677  *
678  * This function is intended to handle "Action Required" MCEs on already
679  * hardware poisoned pages. They could happen, for example, when
680  * memory_failure() failed to unmap the error page at the first call, or
681  * when multiple local machine checks happened on different CPUs.
682  *
683  * MCE handler currently has no easy access to the error virtual address,
684  * so this function walks page table to find it. The returned virtual address
685  * is proper in most cases, but it could be wrong when the application
686  * process has multiple entries mapping the error page.
687  */
688 static int kill_accessing_process(struct task_struct *p, unsigned long pfn,
689                                   int flags)
690 {
691         int ret;
692         struct hwp_walk priv = {
693                 .pfn = pfn,
694         };
695         priv.tk.tsk = p;
696
697         mmap_read_lock(p->mm);
698         ret = walk_page_range(p->mm, 0, TASK_SIZE, &hwp_walk_ops,
699                               (void *)&priv);
700         if (ret == 1 && priv.tk.addr)
701                 kill_proc(&priv.tk, pfn, flags);
702         else
703                 ret = 0;
704         mmap_read_unlock(p->mm);
705         return ret > 0 ? -EHWPOISON : -EFAULT;
706 }
707
708 static const char *action_name[] = {
709         [MF_IGNORED] = "Ignored",
710         [MF_FAILED] = "Failed",
711         [MF_DELAYED] = "Delayed",
712         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
713 };
714
715 static const char * const action_page_types[] = {
716         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
717         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
718         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
719         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
720         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
721         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
722         [MF_MSG_NON_PMD_HUGE]           = "non-pmd-sized huge page",
723         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
724         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
725         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
726         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
727         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
728         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
729         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
730         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
731         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
732         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
733         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
734         [MF_MSG_DAX]                    = "dax page",
735         [MF_MSG_UNSPLIT_THP]            = "unsplit thp",
736         [MF_MSG_DIFFERENT_PAGE_SIZE]    = "different page size",
737         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
738 };
739
740 /*
741  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
742  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
743  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
744  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
745  */
746 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
747 {
748         if (!isolate_lru_page(p)) {
749                 /*
750                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
751                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
752                  */
753                 ClearPageActive(p);
754                 ClearPageUnevictable(p);
755
756                 /*
757                  * Poisoned page might never drop its ref count to 0 so we have
758                  * to uncharge it manually from its memcg.
759                  */
760                 mem_cgroup_uncharge(page_folio(p));
761
762                 /*
763                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
764                  */
765                 put_page(p);
766                 return 0;
767         }
768         return -EIO;
769 }
770
771 static int truncate_error_page(struct page *p, unsigned long pfn,
772                                 struct address_space *mapping)
773 {
774         int ret = MF_FAILED;
775
776         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
777                 int err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
778
779                 if (err != 0) {
780                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to punch page: %d\n",
781                                 pfn, err);
782                 } else if (page_has_private(p) &&
783                            !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
784                         pr_info("Memory failure: %#lx: failed to release buffers\n",
785                                 pfn);
786                 } else {
787                         ret = MF_RECOVERED;
788                 }
789         } else {
790                 /*
791                  * If the file system doesn't support it just invalidate
792                  * This fails on dirty or anything with private pages
793                  */
794                 if (invalidate_inode_page(p))
795                         ret = MF_RECOVERED;
796                 else
797                         pr_info("Memory failure: %#lx: Failed to invalidate\n",
798                                 pfn);
799         }
800
801         return ret;
802 }
803
804 struct page_state {
805         unsigned long mask;
806         unsigned long res;
807         enum mf_action_page_type type;
808
809         /* Callback ->action() has to unlock the relevant page inside it. */
810         int (*action)(struct page_state *ps, struct page *p);
811 };
812
813 /*
814  * Return true if page is still referenced by others, otherwise return
815  * false.
816  *
817  * The extra_pins is true when one extra refcount is expected.
818  */
819 static bool has_extra_refcount(struct page_state *ps, struct page *p,
820                                bool extra_pins)
821 {
822         int count = page_count(p) - 1;
823
824         if (extra_pins)
825                 count -= 1;
826
827         if (count > 0) {
828                 pr_err("Memory failure: %#lx: %s still referenced by %d users\n",
829                        page_to_pfn(p), action_page_types[ps->type], count);
830                 return true;
831         }
832
833         return false;
834 }
835
836 /*
837  * Error hit kernel page.
838  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
839  * could be more sophisticated.
840  */
841 static int me_kernel(struct page_state *ps, struct page *p)
842 {
843         unlock_page(p);
844         return MF_IGNORED;
845 }
846
847 /*
848  * Page in unknown state. Do nothing.
849  */
850 static int me_unknown(struct page_state *ps, struct page *p)
851 {
852         pr_err("Memory failure: %#lx: Unknown page state\n", page_to_pfn(p));
853         unlock_page(p);
854         return MF_FAILED;
855 }
856
857 /*
858  * Clean (or cleaned) page cache page.
859  */
860 static int me_pagecache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
861 {
862         int ret;
863         struct address_space *mapping;
864         bool extra_pins;
865
866         delete_from_lru_cache(p);
867
868         /*
869          * For anonymous pages we're done the only reference left
870          * should be the one m_f() holds.
871          */
872         if (PageAnon(p)) {
873                 ret = MF_RECOVERED;
874                 goto out;
875         }
876
877         /*
878          * Now truncate the page in the page cache. This is really
879          * more like a "temporary hole punch"
880          * Don't do this for block devices when someone else
881          * has a reference, because it could be file system metadata
882          * and that's not safe to truncate.
883          */
884         mapping = page_mapping(p);
885         if (!mapping) {
886                 /*
887                  * Page has been teared down in the meanwhile
888                  */
889                 ret = MF_FAILED;
890                 goto out;
891         }
892
893         /*
894          * The shmem page is kept in page cache instead of truncating
895          * so is expected to have an extra refcount after error-handling.
896          */
897         extra_pins = shmem_mapping(mapping);
898
899         /*
900          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
901          *
902          * Open: to take i_rwsem or not for this? Right now we don't.
903          */
904         ret = truncate_error_page(p, page_to_pfn(p), mapping);
905         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
906                 ret = MF_FAILED;
907
908 out:
909         unlock_page(p);
910
911         return ret;
912 }
913
914 /*
915  * Dirty pagecache page
916  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
917  * propagated.
918  */
919 static int me_pagecache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
920 {
921         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
922
923         SetPageError(p);
924         /* TBD: print more information about the file. */
925         if (mapping) {
926                 /*
927                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
928                  * who check the mapping.
929                  * This way the application knows that something went
930                  * wrong with its dirty file data.
931                  *
932                  * There's one open issue:
933                  *
934                  * The EIO will be only reported on the next IO
935                  * operation and then cleared through the IO map.
936                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
937                  * first through the AS_EIO flag in the address space
938                  * and then through the PageError flag in the page.
939                  * Since we drop pages on memory failure handling the
940                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
941                  *
942                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
943                  * the first operation that returns an error, while
944                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
945                  * when the page is reread or dropped.  If an
946                  * application assumes it will always get error on
947                  * fsync, but does other operations on the fd before
948                  * and the page is dropped between then the error
949                  * will not be properly reported.
950                  *
951                  * This can already happen even without hwpoisoned
952                  * pages: first on metadata IO errors (which only
953                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
954                  * at the wrong time.
955                  *
956                  * So right now we assume that the application DTRT on
957                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
958                  * of the kernel.
959                  */
960                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
961         }
962
963         return me_pagecache_clean(ps, p);
964 }
965
966 /*
967  * Clean and dirty swap cache.
968  *
969  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
970  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
971  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
972  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
973  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
974  * and then
975  *      - clear dirty bit to prevent IO
976  *      - remove from LRU
977  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
978  *        a later page fault, we know the application is accessing
979  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
980  *        interception code in do_swap_page to catch it).
981  *
982  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
983  * bring in the known good data from disk.
984  */
985 static int me_swapcache_dirty(struct page_state *ps, struct page *p)
986 {
987         int ret;
988         bool extra_pins = false;
989
990         ClearPageDirty(p);
991         /* Trigger EIO in shmem: */
992         ClearPageUptodate(p);
993
994         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_DELAYED;
995         unlock_page(p);
996
997         if (ret == MF_DELAYED)
998                 extra_pins = true;
999
1000         if (has_extra_refcount(ps, p, extra_pins))
1001                 ret = MF_FAILED;
1002
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
1007 {
1008         int ret;
1009
1010         delete_from_swap_cache(p);
1011
1012         ret = delete_from_lru_cache(p) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
1013         unlock_page(p);
1014
1015         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1016                 ret = MF_FAILED;
1017
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Huge pages. Needs work.
1023  * Issues:
1024  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
1025  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
1026  */
1027 static int me_huge_page(struct page_state *ps, struct page *p)
1028 {
1029         int res;
1030         struct page *hpage = compound_head(p);
1031         struct address_space *mapping;
1032
1033         if (!PageHuge(hpage))
1034                 return MF_DELAYED;
1035
1036         mapping = page_mapping(hpage);
1037         if (mapping) {
1038                 res = truncate_error_page(hpage, page_to_pfn(p), mapping);
1039                 unlock_page(hpage);
1040         } else {
1041                 res = MF_FAILED;
1042                 unlock_page(hpage);
1043                 /*
1044                  * migration entry prevents later access on error anonymous
1045                  * hugepage, so we can free and dissolve it into buddy to
1046                  * save healthy subpages.
1047                  */
1048                 if (PageAnon(hpage))
1049                         put_page(hpage);
1050                 if (__page_handle_poison(p)) {
1051                         page_ref_inc(p);
1052                         res = MF_RECOVERED;
1053                 }
1054         }
1055
1056         if (has_extra_refcount(ps, p, false))
1057                 res = MF_FAILED;
1058
1059         return res;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Various page states we can handle.
1064  *
1065  * A page state is defined by its current page->flags bits.
1066  * The table matches them in order and calls the right handler.
1067  *
1068  * This is quite tricky because we can access page at any time
1069  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
1070  *
1071  * This is not complete. More states could be added.
1072  * For any missing state don't attempt recovery.
1073  */
1074
1075 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
1076 #define sc              ((1UL << PG_swapcache) | (1UL << PG_swapbacked))
1077 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
1078 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
1079 #define lru             (1UL << PG_lru)
1080 #define head            (1UL << PG_head)
1081 #define slab            (1UL << PG_slab)
1082 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
1083
1084 static struct page_state error_states[] = {
1085         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
1086         /*
1087          * free pages are specially detected outside this table:
1088          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
1089          */
1090
1091         /*
1092          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
1093          * currently unused objects without touching them. But just
1094          * treat it as standard kernel for now.
1095          */
1096         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
1097
1098         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
1099
1100         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
1101         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
1102
1103         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
1104         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
1105
1106         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
1107         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
1108
1109         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
1110         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
1111
1112         /*
1113          * Catchall entry: must be at end.
1114          */
1115         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
1116 };
1117
1118 #undef dirty
1119 #undef sc
1120 #undef unevict
1121 #undef mlock
1122 #undef lru
1123 #undef head
1124 #undef slab
1125 #undef reserved
1126
1127 /*
1128  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
1129  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
1130  */
1131 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
1132                           enum mf_result result)
1133 {
1134         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
1135
1136         pr_err("Memory failure: %#lx: recovery action for %s: %s\n",
1137                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
1138 }
1139
1140 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
1141                         unsigned long pfn)
1142 {
1143         int result;
1144
1145         /* page p should be unlocked after returning from ps->action().  */
1146         result = ps->action(ps, p);
1147
1148         action_result(pfn, ps->type, result);
1149
1150         /* Could do more checks here if page looks ok */
1151         /*
1152          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
1153          */
1154
1155         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
1156 }
1157
1158 static inline bool PageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1159 {
1160         return PageHWPoison(page) && page_private(page) == MAGIC_HWPOISON;
1161 }
1162
1163 void SetPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1164 {
1165         set_page_private(page, MAGIC_HWPOISON);
1166 }
1167
1168 void ClearPageHWPoisonTakenOff(struct page *page)
1169 {
1170         if (PageHWPoison(page))
1171                 set_page_private(page, 0);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Return true if a page type of a given page is supported by hwpoison
1176  * mechanism (while handling could fail), otherwise false.  This function
1177  * does not return true for hugetlb or device memory pages, so it's assumed
1178  * to be called only in the context where we never have such pages.
1179  */
1180 static inline bool HWPoisonHandlable(struct page *page, unsigned long flags)
1181 {
1182         bool movable = false;
1183
1184         /* Soft offline could mirgate non-LRU movable pages */
1185         if ((flags & MF_SOFT_OFFLINE) && __PageMovable(page))
1186                 movable = true;
1187
1188         return movable || PageLRU(page) || is_free_buddy_page(page);
1189 }
1190
1191 static int __get_hwpoison_page(struct page *page, unsigned long flags)
1192 {
1193         struct page *head = compound_head(page);
1194         int ret = 0;
1195         bool hugetlb = false;
1196
1197         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1198         if (hugetlb)
1199                 return ret;
1200
1201         /*
1202          * This check prevents from calling get_hwpoison_unless_zero()
1203          * for any unsupported type of page in order to reduce the risk of
1204          * unexpected races caused by taking a page refcount.
1205          */
1206         if (!HWPoisonHandlable(head, flags))
1207                 return -EBUSY;
1208
1209         if (get_page_unless_zero(head)) {
1210                 if (head == compound_head(page))
1211                         return 1;
1212
1213                 pr_info("Memory failure: %#lx cannot catch tail\n",
1214                         page_to_pfn(page));
1215                 put_page(head);
1216         }
1217
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long flags)
1222 {
1223         int ret = 0, pass = 0;
1224         bool count_increased = false;
1225
1226         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1227                 count_increased = true;
1228
1229 try_again:
1230         if (!count_increased) {
1231                 ret = __get_hwpoison_page(p, flags);
1232                 if (!ret) {
1233                         if (page_count(p)) {
1234                                 /* We raced with an allocation, retry. */
1235                                 if (pass++ < 3)
1236                                         goto try_again;
1237                                 ret = -EBUSY;
1238                         } else if (!PageHuge(p) && !is_free_buddy_page(p)) {
1239                                 /* We raced with put_page, retry. */
1240                                 if (pass++ < 3)
1241                                         goto try_again;
1242                                 ret = -EIO;
1243                         }
1244                         goto out;
1245                 } else if (ret == -EBUSY) {
1246                         /*
1247                          * We raced with (possibly temporary) unhandlable
1248                          * page, retry.
1249                          */
1250                         if (pass++ < 3) {
1251                                 shake_page(p);
1252                                 goto try_again;
1253                         }
1254                         ret = -EIO;
1255                         goto out;
1256                 }
1257         }
1258
1259         if (PageHuge(p) || HWPoisonHandlable(p, flags)) {
1260                 ret = 1;
1261         } else {
1262                 /*
1263                  * A page we cannot handle. Check whether we can turn
1264                  * it into something we can handle.
1265                  */
1266                 if (pass++ < 3) {
1267                         put_page(p);
1268                         shake_page(p);
1269                         count_increased = false;
1270                         goto try_again;
1271                 }
1272                 put_page(p);
1273                 ret = -EIO;
1274         }
1275 out:
1276         if (ret == -EIO)
1277                 dump_page(p, "hwpoison: unhandlable page");
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 static int __get_unpoison_page(struct page *page)
1283 {
1284         struct page *head = compound_head(page);
1285         int ret = 0;
1286         bool hugetlb = false;
1287
1288         ret = get_hwpoison_huge_page(head, &hugetlb);
1289         if (hugetlb)
1290                 return ret;
1291
1292         /*
1293          * PageHWPoisonTakenOff pages are not only marked as PG_hwpoison,
1294          * but also isolated from buddy freelist, so need to identify the
1295          * state and have to cancel both operations to unpoison.
1296          */
1297         if (PageHWPoisonTakenOff(page))
1298                 return -EHWPOISON;
1299
1300         return get_page_unless_zero(page) ? 1 : 0;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling
1305  * @p:          Raw error page (hit by memory error)
1306  * @flags:      Flags controlling behavior of error handling
1307  *
1308  * get_hwpoison_page() takes a page refcount of an error page to handle memory
1309  * error on it, after checking that the error page is in a well-defined state
1310  * (defined as a page-type we can successfully handle the memory error on it,
1311  * such as LRU page and hugetlb page).
1312  *
1313  * Memory error handling could be triggered at any time on any type of page,
1314  * so it's prone to race with typical memory management lifecycle (like
1315  * allocation and free).  So to avoid such races, get_hwpoison_page() takes
1316  * extra care for the error page's state (as done in __get_hwpoison_page()),
1317  * and has some retry logic in get_any_page().
1318  *
1319  * When called from unpoison_memory(), the caller should already ensure that
1320  * the given page has PG_hwpoison. So it's never reused for other page
1321  * allocations, and __get_unpoison_page() never races with them.
1322  *
1323  * Return: 0 on failure,
1324  *         1 on success for in-use pages in a well-defined state,
1325  *         -EIO for pages on which we can not handle memory errors,
1326  *         -EBUSY when get_hwpoison_page() has raced with page lifecycle
1327  *         operations like allocation and free,
1328  *         -EHWPOISON when the page is hwpoisoned and taken off from buddy.
1329  */
1330 static int get_hwpoison_page(struct page *p, unsigned long flags)
1331 {
1332         int ret;
1333
1334         zone_pcp_disable(page_zone(p));
1335         if (flags & MF_UNPOISON)
1336                 ret = __get_unpoison_page(p);
1337         else
1338                 ret = get_any_page(p, flags);
1339         zone_pcp_enable(page_zone(p));
1340
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
1346  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
1347  */
1348 static bool hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
1349                                   int flags, struct page *hpage)
1350 {
1351         struct folio *folio = page_folio(hpage);
1352         enum ttu_flags ttu = TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_SYNC;
1353         struct address_space *mapping;
1354         LIST_HEAD(tokill);
1355         bool unmap_success;
1356         int kill = 1, forcekill;
1357         bool mlocked = PageMlocked(hpage);
1358
1359         /*
1360          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
1361          * other types of pages.
1362          */
1363         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
1364                 return true;
1365         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
1366                 return true;
1367
1368         /*
1369          * This check implies we don't kill processes if their pages
1370          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
1371          */
1372         if (!page_mapped(hpage))
1373                 return true;
1374
1375         if (PageKsm(p)) {
1376                 pr_err("Memory failure: %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
1377                 return false;
1378         }
1379
1380         if (PageSwapCache(p)) {
1381                 pr_err("Memory failure: %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n",
1382                         pfn);
1383                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1384         }
1385
1386         /*
1387          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
1388          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
1389          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
1390          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
1391          */
1392         mapping = page_mapping(hpage);
1393         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
1394             mapping_can_writeback(mapping)) {
1395                 if (page_mkclean(hpage)) {
1396                         SetPageDirty(hpage);
1397                 } else {
1398                         kill = 0;
1399                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
1400                         pr_info("Memory failure: %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
1401                                 pfn);
1402                 }
1403         }
1404
1405         /*
1406          * First collect all the processes that have the page
1407          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1408          * because ttu takes the rmap data structures down.
1409          *
1410          * Error handling: We ignore errors here because
1411          * there's nothing that can be done.
1412          */
1413         if (kill)
1414                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1415
1416         if (PageHuge(hpage) && !PageAnon(hpage)) {
1417                 /*
1418                  * For hugetlb pages in shared mappings, try_to_unmap
1419                  * could potentially call huge_pmd_unshare.  Because of
1420                  * this, take semaphore in write mode here and set
1421                  * TTU_RMAP_LOCKED to indicate we have taken the lock
1422                  * at this higher level.
1423                  */
1424                 mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1425                 if (mapping) {
1426                         try_to_unmap(folio, ttu|TTU_RMAP_LOCKED);
1427                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1428                 } else
1429                         pr_info("Memory failure: %#lx: could not lock mapping for mapped huge page\n", pfn);
1430         } else {
1431                 try_to_unmap(folio, ttu);
1432         }
1433
1434         unmap_success = !page_mapped(hpage);
1435         if (!unmap_success)
1436                 pr_err("Memory failure: %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1437                        pfn, page_mapcount(hpage));
1438
1439         /*
1440          * try_to_unmap() might put mlocked page in lru cache, so call
1441          * shake_page() again to ensure that it's flushed.
1442          */
1443         if (mlocked)
1444                 shake_page(hpage);
1445
1446         /*
1447          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1448          * struct page and all unmaps done we can decide if
1449          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1450          * was dirty or the process is not restartable,
1451          * otherwise the tokill list is merely
1452          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1453          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1454          * any accesses to the poisoned memory.
1455          */
1456         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1457         kill_procs(&tokill, forcekill, !unmap_success, pfn, flags);
1458
1459         return unmap_success;
1460 }
1461
1462 static int identify_page_state(unsigned long pfn, struct page *p,
1463                                 unsigned long page_flags)
1464 {
1465         struct page_state *ps;
1466
1467         /*
1468          * The first check uses the current page flags which may not have any
1469          * relevant information. The second check with the saved page flags is
1470          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1471          */
1472         for (ps = error_states;; ps++)
1473                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1474                         break;
1475
1476         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1477
1478         if (!ps->mask)
1479                 for (ps = error_states;; ps++)
1480                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1481                                 break;
1482         return page_action(ps, p, pfn);
1483 }
1484
1485 static int try_to_split_thp_page(struct page *page, const char *msg)
1486 {
1487         lock_page(page);
1488         if (unlikely(split_huge_page(page))) {
1489                 unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1490
1491                 unlock_page(page);
1492                 pr_info("%s: %#lx: thp split failed\n", msg, pfn);
1493                 put_page(page);
1494                 return -EBUSY;
1495         }
1496         unlock_page(page);
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 static int memory_failure_hugetlb(unsigned long pfn, int flags)
1502 {
1503         struct page *p = pfn_to_page(pfn);
1504         struct page *head = compound_head(p);
1505         int res;
1506         unsigned long page_flags;
1507
1508         if (TestSetPageHWPoison(head)) {
1509                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1510                        pfn);
1511                 res = -EHWPOISON;
1512                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1513                         res = kill_accessing_process(current, page_to_pfn(head), flags);
1514                 return res;
1515         }
1516
1517         num_poisoned_pages_inc();
1518
1519         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1520                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1521                 if (!res) {
1522                         lock_page(head);
1523                         if (hwpoison_filter(p)) {
1524                                 if (TestClearPageHWPoison(head))
1525                                         num_poisoned_pages_dec();
1526                                 unlock_page(head);
1527                                 return -EOPNOTSUPP;
1528                         }
1529                         unlock_page(head);
1530                         res = MF_FAILED;
1531                         if (__page_handle_poison(p)) {
1532                                 page_ref_inc(p);
1533                                 res = MF_RECOVERED;
1534                         }
1535                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE, res);
1536                         return res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1537                 } else if (res < 0) {
1538                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1539                         return -EBUSY;
1540                 }
1541         }
1542
1543         lock_page(head);
1544
1545         /*
1546          * The page could have changed compound pages due to race window.
1547          * If this happens just bail out.
1548          */
1549         if (!PageHuge(p) || compound_head(p) != head) {
1550                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_PAGE_SIZE, MF_IGNORED);
1551                 res = -EBUSY;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         page_flags = head->flags;
1556
1557         if (hwpoison_filter(p)) {
1558                 if (TestClearPageHWPoison(head))
1559                         num_poisoned_pages_dec();
1560                 put_page(p);
1561                 res = -EOPNOTSUPP;
1562                 goto out;
1563         }
1564
1565         /*
1566          * TODO: hwpoison for pud-sized hugetlb doesn't work right now, so
1567          * simply disable it. In order to make it work properly, we need
1568          * make sure that:
1569          *  - conversion of a pud that maps an error hugetlb into hwpoison
1570          *    entry properly works, and
1571          *  - other mm code walking over page table is aware of pud-aligned
1572          *    hwpoison entries.
1573          */
1574         if (huge_page_size(page_hstate(head)) > PMD_SIZE) {
1575                 action_result(pfn, MF_MSG_NON_PMD_HUGE, MF_IGNORED);
1576                 res = -EBUSY;
1577                 goto out;
1578         }
1579
1580         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, head)) {
1581                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1582                 res = -EBUSY;
1583                 goto out;
1584         }
1585
1586         return identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1587 out:
1588         unlock_page(head);
1589         return res;
1590 }
1591
1592 static int memory_failure_dev_pagemap(unsigned long pfn, int flags,
1593                 struct dev_pagemap *pgmap)
1594 {
1595         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
1596         unsigned long size = 0;
1597         struct to_kill *tk;
1598         LIST_HEAD(tokill);
1599         int rc = -EBUSY;
1600         loff_t start;
1601         dax_entry_t cookie;
1602
1603         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1604                 /*
1605                  * Drop the extra refcount in case we come from madvise().
1606                  */
1607                 put_page(page);
1608
1609         /* device metadata space is not recoverable */
1610         if (!pgmap_pfn_valid(pgmap, pfn)) {
1611                 rc = -ENXIO;
1612                 goto out;
1613         }
1614
1615         /*
1616          * Pages instantiated by device-dax (not filesystem-dax)
1617          * may be compound pages.
1618          */
1619         page = compound_head(page);
1620
1621         /*
1622          * Prevent the inode from being freed while we are interrogating
1623          * the address_space, typically this would be handled by
1624          * lock_page(), but dax pages do not use the page lock. This
1625          * also prevents changes to the mapping of this pfn until
1626          * poison signaling is complete.
1627          */
1628         cookie = dax_lock_page(page);
1629         if (!cookie)
1630                 goto out;
1631
1632         if (hwpoison_filter(page)) {
1633                 rc = -EOPNOTSUPP;
1634                 goto unlock;
1635         }
1636
1637         if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE) {
1638                 /*
1639                  * TODO: Handle HMM pages which may need coordination
1640                  * with device-side memory.
1641                  */
1642                 goto unlock;
1643         }
1644
1645         /*
1646          * Use this flag as an indication that the dax page has been
1647          * remapped UC to prevent speculative consumption of poison.
1648          */
1649         SetPageHWPoison(page);
1650
1651         /*
1652          * Unlike System-RAM there is no possibility to swap in a
1653          * different physical page at a given virtual address, so all
1654          * userspace consumption of ZONE_DEVICE memory necessitates
1655          * SIGBUS (i.e. MF_MUST_KILL)
1656          */
1657         flags |= MF_ACTION_REQUIRED | MF_MUST_KILL;
1658         collect_procs(page, &tokill, true);
1659
1660         list_for_each_entry(tk, &tokill, nd)
1661                 if (tk->size_shift)
1662                         size = max(size, 1UL << tk->size_shift);
1663         if (size) {
1664                 /*
1665                  * Unmap the largest mapping to avoid breaking up
1666                  * device-dax mappings which are constant size. The
1667                  * actual size of the mapping being torn down is
1668                  * communicated in siginfo, see kill_proc()
1669                  */
1670                 start = (page->index << PAGE_SHIFT) & ~(size - 1);
1671                 unmap_mapping_range(page->mapping, start, size, 0);
1672         }
1673         kill_procs(&tokill, true, false, pfn, flags);
1674         rc = 0;
1675 unlock:
1676         dax_unlock_page(page, cookie);
1677 out:
1678         /* drop pgmap ref acquired in caller */
1679         put_dev_pagemap(pgmap);
1680         action_result(pfn, MF_MSG_DAX, rc ? MF_FAILED : MF_RECOVERED);
1681         return rc;
1682 }
1683
1684 static DEFINE_MUTEX(mf_mutex);
1685
1686 /**
1687  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1688  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1689  * @flags: fine tune action taken
1690  *
1691  * This function is called by the low level machine check code
1692  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1693  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1694  * dropping pages, killing processes etc.
1695  *
1696  * The function is primarily of use for corruptions that
1697  * happen outside the current execution context (e.g. when
1698  * detected by a background scrubber)
1699  *
1700  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1701  * enabled and no spinlocks hold.
1702  *
1703  * Return: 0 for successfully handled the memory error,
1704  *         -EOPNOTSUPP for memory_filter() filtered the error event,
1705  *         < 0(except -EOPNOTSUPP) on failure.
1706  */
1707 int memory_failure(unsigned long pfn, int flags)
1708 {
1709         struct page *p;
1710         struct page *hpage;
1711         struct dev_pagemap *pgmap;
1712         int res = 0;
1713         unsigned long page_flags;
1714         bool retry = true;
1715
1716         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1717                 panic("Memory failure on page %lx", pfn);
1718
1719         mutex_lock(&mf_mutex);
1720
1721         p = pfn_to_online_page(pfn);
1722         if (!p) {
1723                 res = arch_memory_failure(pfn, flags);
1724                 if (res == 0)
1725                         goto unlock_mutex;
1726
1727                 if (pfn_valid(pfn)) {
1728                         pgmap = get_dev_pagemap(pfn, NULL);
1729                         if (pgmap) {
1730                                 res = memory_failure_dev_pagemap(pfn, flags,
1731                                                                  pgmap);
1732                                 goto unlock_mutex;
1733                         }
1734                 }
1735                 pr_err("Memory failure: %#lx: memory outside kernel control\n",
1736                         pfn);
1737                 res = -ENXIO;
1738                 goto unlock_mutex;
1739         }
1740
1741 try_again:
1742         if (PageHuge(p)) {
1743                 res = memory_failure_hugetlb(pfn, flags);
1744                 goto unlock_mutex;
1745         }
1746
1747         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1748                 pr_err("Memory failure: %#lx: already hardware poisoned\n",
1749                         pfn);
1750                 res = -EHWPOISON;
1751                 if (flags & MF_ACTION_REQUIRED)
1752                         res = kill_accessing_process(current, pfn, flags);
1753                 goto unlock_mutex;
1754         }
1755
1756         hpage = compound_head(p);
1757         num_poisoned_pages_inc();
1758
1759         /*
1760          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1761          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1762          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1763          * 2) it's part of a non-compound high order page.
1764          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1765          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1766          *    used and will be freed some time later.
1767          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1768          * that may make page_ref_freeze()/page_ref_unfreeze() mismatch.
1769          */
1770         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
1771                 res = get_hwpoison_page(p, flags);
1772                 if (!res) {
1773                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1774                                 if (take_page_off_buddy(p)) {
1775                                         page_ref_inc(p);
1776                                         res = MF_RECOVERED;
1777                                 } else {
1778                                         /* We lost the race, try again */
1779                                         if (retry) {
1780                                                 ClearPageHWPoison(p);
1781                                                 num_poisoned_pages_dec();
1782                                                 retry = false;
1783                                                 goto try_again;
1784                                         }
1785                                         res = MF_FAILED;
1786                                 }
1787                                 action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, res);
1788                                 res = res == MF_RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
1789                         } else {
1790                                 action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1791                                 res = -EBUSY;
1792                         }
1793                         goto unlock_mutex;
1794                 } else if (res < 0) {
1795                         action_result(pfn, MF_MSG_UNKNOWN, MF_IGNORED);
1796                         res = -EBUSY;
1797                         goto unlock_mutex;
1798                 }
1799         }
1800
1801         if (PageTransHuge(hpage)) {
1802                 /*
1803                  * The flag must be set after the refcount is bumped
1804                  * otherwise it may race with THP split.
1805                  * And the flag can't be set in get_hwpoison_page() since
1806                  * it is called by soft offline too and it is just called
1807                  * for !MF_COUNT_INCREASE.  So here seems to be the best
1808                  * place.
1809                  *
1810                  * Don't need care about the above error handling paths for
1811                  * get_hwpoison_page() since they handle either free page
1812                  * or unhandlable page.  The refcount is bumped iff the
1813                  * page is a valid handlable page.
1814                  */
1815                 SetPageHasHWPoisoned(hpage);
1816                 if (try_to_split_thp_page(p, "Memory Failure") < 0) {
1817                         action_result(pfn, MF_MSG_UNSPLIT_THP, MF_IGNORED);
1818                         res = -EBUSY;
1819                         goto unlock_mutex;
1820                 }
1821                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1822         }
1823
1824         /*
1825          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1826          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1827          * - to avoid races with __SetPageLocked()
1828          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1829          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1830          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1831          */
1832         shake_page(p);
1833
1834         lock_page(p);
1835
1836         /*
1837          * We're only intended to deal with the non-Compound page here.
1838          * However, the page could have changed compound pages due to
1839          * race window. If this happens, we could try again to hopefully
1840          * handle the page next round.
1841          */
1842         if (PageCompound(p)) {
1843                 if (retry) {
1844                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1845                                 num_poisoned_pages_dec();
1846                         unlock_page(p);
1847                         put_page(p);
1848                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
1849                         retry = false;
1850                         goto try_again;
1851                 }
1852                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1853                 res = -EBUSY;
1854                 goto unlock_page;
1855         }
1856
1857         /*
1858          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1859          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1860          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1861          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1862          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1863          */
1864         page_flags = p->flags;
1865
1866         if (hwpoison_filter(p)) {
1867                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1868                         num_poisoned_pages_dec();
1869                 unlock_page(p);
1870                 put_page(p);
1871                 res = -EOPNOTSUPP;
1872                 goto unlock_mutex;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * __munlock_pagevec may clear a writeback page's LRU flag without
1877          * page_lock. We need wait writeback completion for this page or it
1878          * may trigger vfs BUG while evict inode.
1879          */
1880         if (!PageLRU(p) && !PageWriteback(p))
1881                 goto identify_page_state;
1882
1883         /*
1884          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1885          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1886          */
1887         wait_on_page_writeback(p);
1888
1889         /*
1890          * Now take care of user space mappings.
1891          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1892          */
1893         if (!hwpoison_user_mappings(p, pfn, flags, p)) {
1894                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1895                 res = -EBUSY;
1896                 goto unlock_page;
1897         }
1898
1899         /*
1900          * Torn down by someone else?
1901          */
1902         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1903                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1904                 res = -EBUSY;
1905                 goto unlock_page;
1906         }
1907
1908 identify_page_state:
1909         res = identify_page_state(pfn, p, page_flags);
1910         mutex_unlock(&mf_mutex);
1911         return res;
1912 unlock_page:
1913         unlock_page(p);
1914 unlock_mutex:
1915         mutex_unlock(&mf_mutex);
1916         return res;
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1919
1920 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1921 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1922
1923 struct memory_failure_entry {
1924         unsigned long pfn;
1925         int flags;
1926 };
1927
1928 struct memory_failure_cpu {
1929         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1930                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1931         spinlock_t lock;
1932         struct work_struct work;
1933 };
1934
1935 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1936
1937 /**
1938  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1939  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1940  * @flags: Flags for memory failure handling
1941  *
1942  * This function is called by the low level hardware error handler
1943  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1944  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1945  * processes etc.
1946  *
1947  * The function is primarily of use for corruptions that
1948  * happen outside the current execution context (e.g. when
1949  * detected by a background scrubber)
1950  *
1951  * Can run in IRQ context.
1952  */
1953 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int flags)
1954 {
1955         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1956         unsigned long proc_flags;
1957         struct memory_failure_entry entry = {
1958                 .pfn =          pfn,
1959                 .flags =        flags,
1960         };
1961
1962         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1963         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1964         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1965                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1966         else
1967                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1968                        pfn);
1969         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1970         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1973
1974 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1975 {
1976         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1977         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1978         unsigned long proc_flags;
1979         int gotten;
1980
1981         mf_cpu = container_of(work, struct memory_failure_cpu, work);
1982         for (;;) {
1983                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1984                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1985                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1986                 if (!gotten)
1987                         break;
1988                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1989                         soft_offline_page(entry.pfn, entry.flags);
1990                 else
1991                         memory_failure(entry.pfn, entry.flags);
1992         }
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Process memory_failure work queued on the specified CPU.
1997  * Used to avoid return-to-userspace racing with the memory_failure workqueue.
1998  */
1999 void memory_failure_queue_kick(int cpu)
2000 {
2001         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2002
2003         mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2004         cancel_work_sync(&mf_cpu->work);
2005         memory_failure_work_func(&mf_cpu->work);
2006 }
2007
2008 static int __init memory_failure_init(void)
2009 {
2010         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
2011         int cpu;
2012
2013         for_each_possible_cpu(cpu) {
2014                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
2015                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
2016                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
2017                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
2018         }
2019
2020         return 0;
2021 }
2022 core_initcall(memory_failure_init);
2023
2024 #define unpoison_pr_info(fmt, pfn, rs)                  \
2025 ({                                                      \
2026         if (__ratelimit(rs))                            \
2027                 pr_info(fmt, pfn);                      \
2028 })
2029
2030 static inline int clear_page_hwpoison(struct ratelimit_state *rs, struct page *p)
2031 {
2032         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
2033                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2034                                  page_to_pfn(p), rs);
2035                 num_poisoned_pages_dec();
2036                 return 1;
2037         }
2038         return 0;
2039 }
2040
2041 static inline int unpoison_taken_off_page(struct ratelimit_state *rs,
2042                                           struct page *p)
2043 {
2044         if (put_page_back_buddy(p)) {
2045                 unpoison_pr_info("Unpoison: Software-unpoisoned page %#lx\n",
2046                                  page_to_pfn(p), rs);
2047                 return 0;
2048         }
2049         return -EBUSY;
2050 }
2051
2052 /**
2053  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
2054  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
2055  *
2056  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
2057  * memory_failure() earlier.
2058  *
2059  * This is only done on the software-level, so it only works
2060  * for linux injected failures, not real hardware failures
2061  *
2062  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
2063  */
2064 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
2065 {
2066         struct page *page;
2067         struct page *p;
2068         int ret = -EBUSY;
2069         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(unpoison_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
2070                                         DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2071
2072         if (!pfn_valid(pfn))
2073                 return -ENXIO;
2074
2075         p = pfn_to_page(pfn);
2076         page = compound_head(p);
2077
2078         mutex_lock(&mf_mutex);
2079
2080         if (!PageHWPoison(p)) {
2081                 unpoison_pr_info("Unpoison: Page was already unpoisoned %#lx\n",
2082                                  pfn, &unpoison_rs);
2083                 goto unlock_mutex;
2084         }
2085
2086         if (page_count(page) > 1) {
2087                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone grabs the hwpoison page %#lx\n",
2088                                  pfn, &unpoison_rs);
2089                 goto unlock_mutex;
2090         }
2091
2092         if (page_mapped(page)) {
2093                 unpoison_pr_info("Unpoison: Someone maps the hwpoison page %#lx\n",
2094                                  pfn, &unpoison_rs);
2095                 goto unlock_mutex;
2096         }
2097
2098         if (page_mapping(page)) {
2099                 unpoison_pr_info("Unpoison: the hwpoison page has non-NULL mapping %#lx\n",
2100                                  pfn, &unpoison_rs);
2101                 goto unlock_mutex;
2102         }
2103
2104         if (PageSlab(page) || PageTable(page))
2105                 goto unlock_mutex;
2106
2107         ret = get_hwpoison_page(p, MF_UNPOISON);
2108         if (!ret) {
2109                 if (clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, page))
2110                         ret = 0;
2111                 else
2112                         ret = -EBUSY;
2113         } else if (ret < 0) {
2114                 if (ret == -EHWPOISON) {
2115                         ret = unpoison_taken_off_page(&unpoison_rs, p);
2116                 } else
2117                         unpoison_pr_info("Unpoison: failed to grab page %#lx\n",
2118                                          pfn, &unpoison_rs);
2119         } else {
2120                 int freeit = clear_page_hwpoison(&unpoison_rs, p);
2121
2122                 put_page(page);
2123                 if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1)) {
2124                         put_page(page);
2125                         ret = 0;
2126                 }
2127         }
2128
2129 unlock_mutex:
2130         mutex_unlock(&mf_mutex);
2131         return ret;
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
2134
2135 static bool isolate_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
2136 {
2137         bool isolated = false;
2138         bool lru = PageLRU(page);
2139
2140         if (PageHuge(page)) {
2141                 isolated = isolate_huge_page(page, pagelist);
2142         } else {
2143                 if (lru)
2144                         isolated = !isolate_lru_page(page);
2145                 else
2146                         isolated = !isolate_movable_page(page, ISOLATE_UNEVICTABLE);
2147
2148                 if (isolated)
2149                         list_add(&page->lru, pagelist);
2150         }
2151
2152         if (isolated && lru)
2153                 inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2154                                     page_is_file_lru(page));
2155
2156         /*
2157          * If we succeed to isolate the page, we grabbed another refcount on
2158          * the page, so we can safely drop the one we got from get_any_pages().
2159          * If we failed to isolate the page, it means that we cannot go further
2160          * and we will return an error, so drop the reference we got from
2161          * get_any_pages() as well.
2162          */
2163         put_page(page);
2164         return isolated;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * __soft_offline_page handles hugetlb-pages and non-hugetlb pages.
2169  * If the page is a non-dirty unmapped page-cache page, it simply invalidates.
2170  * If the page is mapped, it migrates the contents over.
2171  */
2172 static int __soft_offline_page(struct page *page)
2173 {
2174         long ret = 0;
2175         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
2176         struct page *hpage = compound_head(page);
2177         char const *msg_page[] = {"page", "hugepage"};
2178         bool huge = PageHuge(page);
2179         LIST_HEAD(pagelist);
2180         struct migration_target_control mtc = {
2181                 .nid = NUMA_NO_NODE,
2182                 .gfp_mask = GFP_USER | __GFP_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
2183         };
2184
2185         lock_page(page);
2186         if (!PageHuge(page))
2187                 wait_on_page_writeback(page);
2188         if (PageHWPoison(page)) {
2189                 unlock_page(page);
2190                 put_page(page);
2191                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
2192                 return 0;
2193         }
2194
2195         if (!PageHuge(page) && PageLRU(page) && !PageSwapCache(page))
2196                 /*
2197                  * Try to invalidate first. This should work for
2198                  * non dirty unmapped page cache pages.
2199                  */
2200                 ret = invalidate_inode_page(page);
2201         unlock_page(page);
2202
2203         if (ret) {
2204                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
2205                 page_handle_poison(page, false, true);
2206                 return 0;
2207         }
2208
2209         if (isolate_page(hpage, &pagelist)) {
2210                 ret = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2211                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE, NULL);
2212                 if (!ret) {
2213                         bool release = !huge;
2214
2215                         if (!page_handle_poison(page, huge, release))
2216                                 ret = -EBUSY;
2217                 } else {
2218                         if (!list_empty(&pagelist))
2219                                 putback_movable_pages(&pagelist);
2220
2221                         pr_info("soft offline: %#lx: %s migration failed %ld, type %pGp\n",
2222                                 pfn, msg_page[huge], ret, &page->flags);
2223                         if (ret > 0)
2224                                 ret = -EBUSY;
2225                 }
2226         } else {
2227                 pr_info("soft offline: %#lx: %s isolation failed, page count %d, type %pGp\n",
2228                         pfn, msg_page[huge], page_count(page), &page->flags);
2229                 ret = -EBUSY;
2230         }
2231         return ret;
2232 }
2233
2234 static int soft_offline_in_use_page(struct page *page)
2235 {
2236         struct page *hpage = compound_head(page);
2237
2238         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage))
2239                 if (try_to_split_thp_page(page, "soft offline") < 0)
2240                         return -EBUSY;
2241         return __soft_offline_page(page);
2242 }
2243
2244 static int soft_offline_free_page(struct page *page)
2245 {
2246         int rc = 0;
2247
2248         if (!page_handle_poison(page, true, false))
2249                 rc = -EBUSY;
2250
2251         return rc;
2252 }
2253
2254 static void put_ref_page(struct page *page)
2255 {
2256         if (page)
2257                 put_page(page);
2258 }
2259
2260 /**
2261  * soft_offline_page - Soft offline a page.
2262  * @pfn: pfn to soft-offline
2263  * @flags: flags. Same as memory_failure().
2264  *
2265  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
2266  *
2267  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
2268  * without killing anything. This is for the case when
2269  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
2270  * but has had a number of corrected errors and is better taken
2271  * out.
2272  *
2273  * The actual policy on when to do that is maintained by
2274  * user space.
2275  *
2276  * This should never impact any application or cause data loss,
2277  * however it might take some time.
2278  *
2279  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
2280  * ``good enough'' for the majority of memory.
2281  */
2282 int soft_offline_page(unsigned long pfn, int flags)
2283 {
2284         int ret;
2285         bool try_again = true;
2286         struct page *page, *ref_page = NULL;
2287
2288         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn) && (flags & MF_COUNT_INCREASED));
2289
2290         if (!pfn_valid(pfn))
2291                 return -ENXIO;
2292         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
2293                 ref_page = pfn_to_page(pfn);
2294
2295         /* Only online pages can be soft-offlined (esp., not ZONE_DEVICE). */
2296         page = pfn_to_online_page(pfn);
2297         if (!page) {
2298                 put_ref_page(ref_page);
2299                 return -EIO;
2300         }
2301
2302         mutex_lock(&mf_mutex);
2303
2304         if (PageHWPoison(page)) {
2305                 pr_info("%s: %#lx page already poisoned\n", __func__, pfn);
2306                 put_ref_page(ref_page);
2307                 mutex_unlock(&mf_mutex);
2308                 return 0;
2309         }
2310
2311 retry:
2312         get_online_mems();
2313         ret = get_hwpoison_page(page, flags | MF_SOFT_OFFLINE);
2314         put_online_mems();
2315
2316         if (ret > 0) {
2317                 ret = soft_offline_in_use_page(page);
2318         } else if (ret == 0) {
2319                 if (soft_offline_free_page(page) && try_again) {
2320                         try_again = false;
2321                         flags &= ~MF_COUNT_INCREASED;
2322                         goto retry;
2323                 }
2324         }
2325
2326         mutex_unlock(&mf_mutex);
2327
2328         return ret;
2329 }