OSDN Git Service

ipv6: Add rt6_make_pcpu_route()
[uclinux-h8/linux.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  *
24  * It can be very tempting to add handling for obscure cases here.
25  * In general any code for handling new cases should only be added iff:
26  * - You know how to test it.
27  * - You have a test that can be added to mce-test
28  *   https://git.kernel.org/cgit/utils/cpu/mce/mce-test.git/
29  * - The case actually shows up as a frequent (top 10) page state in
30  *   tools/vm/page-types when running a real workload.
31  * 
32  * There are several operations here with exponential complexity because
33  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
34  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
35  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
36  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
37  * VM.
38  */
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/kernel-page-flags.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/ksm.h>
45 #include <linux/rmap.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/pagemap.h>
48 #include <linux/swap.h>
49 #include <linux/backing-dev.h>
50 #include <linux/migrate.h>
51 #include <linux/page-isolation.h>
52 #include <linux/suspend.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/hugetlb.h>
56 #include <linux/memory_hotplug.h>
57 #include <linux/mm_inline.h>
58 #include <linux/kfifo.h>
59 #include "internal.h"
60 #include "ras/ras_event.h"
61
62 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
63
64 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
65
66 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
67
68 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
69
70 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
71 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
72 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
73 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
74 u64 hwpoison_filter_flags_value;
75 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
80
81 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
82 {
83         struct address_space *mapping;
84         dev_t dev;
85
86         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
87             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
88                 return 0;
89
90         /*
91          * page_mapping() does not accept slab pages.
92          */
93         if (PageSlab(p))
94                 return -EINVAL;
95
96         mapping = page_mapping(p);
97         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
98                 return -EINVAL;
99
100         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
101         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
102             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
103                 return -EINVAL;
104         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
105             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
106                 return -EINVAL;
107
108         return 0;
109 }
110
111 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
112 {
113         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
114                 return 0;
115
116         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
117                                     hwpoison_filter_flags_value)
118                 return 0;
119         else
120                 return -EINVAL;
121 }
122
123 /*
124  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
125  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
126  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
127  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
128  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
129  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
130  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
131  * a freed page.
132  */
133 #ifdef  CONFIG_MEMCG_SWAP
134 u64 hwpoison_filter_memcg;
135 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
136 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
137 {
138         struct mem_cgroup *mem;
139         struct cgroup_subsys_state *css;
140         unsigned long ino;
141
142         if (!hwpoison_filter_memcg)
143                 return 0;
144
145         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(p);
146         if (!mem)
147                 return -EINVAL;
148
149         css = mem_cgroup_css(mem);
150         ino = cgroup_ino(css->cgroup);
151         css_put(css);
152
153         if (ino != hwpoison_filter_memcg)
154                 return -EINVAL;
155
156         return 0;
157 }
158 #else
159 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
160 #endif
161
162 int hwpoison_filter(struct page *p)
163 {
164         if (!hwpoison_filter_enable)
165                 return 0;
166
167         if (hwpoison_filter_dev(p))
168                 return -EINVAL;
169
170         if (hwpoison_filter_flags(p))
171                 return -EINVAL;
172
173         if (hwpoison_filter_task(p))
174                 return -EINVAL;
175
176         return 0;
177 }
178 #else
179 int hwpoison_filter(struct page *p)
180 {
181         return 0;
182 }
183 #endif
184
185 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
186
187 /*
188  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
189  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
190  * ``action required'' if error happened in current execution context
191  */
192 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
193                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
194 {
195         struct siginfo si;
196         int ret;
197
198         printk(KERN_ERR
199                 "MCE %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
200                 pfn, t->comm, t->pid);
201         si.si_signo = SIGBUS;
202         si.si_errno = 0;
203         si.si_addr = (void *)addr;
204 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
205         si.si_trapno = trapno;
206 #endif
207         si.si_addr_lsb = compound_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
208
209         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t->mm == current->mm) {
210                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
211                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, current);
212         } else {
213                 /*
214                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
215                  * can be temporarily blocked.
216                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
217                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
218                  */
219                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
220                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
221         }
222         if (ret < 0)
223                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
224                        t->comm, t->pid, ret);
225         return ret;
226 }
227
228 /*
229  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
230  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
231  */
232 void shake_page(struct page *p, int access)
233 {
234         if (!PageSlab(p)) {
235                 lru_add_drain_all();
236                 if (PageLRU(p))
237                         return;
238                 drain_all_pages(page_zone(p));
239                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
240                         return;
241         }
242
243         /*
244          * Only call shrink_node_slabs here (which would also shrink
245          * other caches) if access is not potentially fatal.
246          */
247         if (access)
248                 drop_slab_node(page_to_nid(p));
249 }
250 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
251
252 /*
253  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
254  * the page.
255  *
256  * General strategy:
257  * Find all processes having the page mapped and kill them.
258  * But we keep a page reference around so that the page is not
259  * actually freed yet.
260  * Then stash the page away
261  *
262  * There's no convenient way to get back to mapped processes
263  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
264  * running processes.
265  *
266  * Remember that machine checks are not common (or rather
267  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
268  * be a performance issue.
269  *
270  * Also there are some races possible while we get from the
271  * error detection to actually handle it.
272  */
273
274 struct to_kill {
275         struct list_head nd;
276         struct task_struct *tsk;
277         unsigned long addr;
278         char addr_valid;
279 };
280
281 /*
282  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
283  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
284  */
285
286 /*
287  * Schedule a process for later kill.
288  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
289  * TBD would GFP_NOIO be enough?
290  */
291 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
292                        struct vm_area_struct *vma,
293                        struct list_head *to_kill,
294                        struct to_kill **tkc)
295 {
296         struct to_kill *tk;
297
298         if (*tkc) {
299                 tk = *tkc;
300                 *tkc = NULL;
301         } else {
302                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
303                 if (!tk) {
304                         printk(KERN_ERR
305                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
306                         return;
307                 }
308         }
309         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
310         tk->addr_valid = 1;
311
312         /*
313          * In theory we don't have to kill when the page was
314          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
315          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
316          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
317          */
318         if (tk->addr == -EFAULT) {
319                 pr_info("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
320                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
321                 tk->addr_valid = 0;
322         }
323         get_task_struct(tsk);
324         tk->tsk = tsk;
325         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
326 }
327
328 /*
329  * Kill the processes that have been collected earlier.
330  *
331  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
332  * (this is used for clean pages which do not need killing)
333  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
334  * wrong earlier.
335  */
336 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
337                           int fail, struct page *page, unsigned long pfn,
338                           int flags)
339 {
340         struct to_kill *tk, *next;
341
342         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
343                 if (forcekill) {
344                         /*
345                          * In case something went wrong with munmapping
346                          * make sure the process doesn't catch the
347                          * signal and then access the memory. Just kill it.
348                          */
349                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
350                                 printk(KERN_ERR
351                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
352                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
353                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
354                         }
355
356                         /*
357                          * In theory the process could have mapped
358                          * something else on the address in-between. We could
359                          * check for that, but we need to tell the
360                          * process anyways.
361                          */
362                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
363                                               pfn, page, flags) < 0)
364                                 printk(KERN_ERR
365                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
366                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
367                 }
368                 put_task_struct(tk->tsk);
369                 kfree(tk);
370         }
371 }
372
373 /*
374  * Find a dedicated thread which is supposed to handle SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)
375  * on behalf of the thread group. Return task_struct of the (first found)
376  * dedicated thread if found, and return NULL otherwise.
377  *
378  * We already hold read_lock(&tasklist_lock) in the caller, so we don't
379  * have to call rcu_read_lock/unlock() in this function.
380  */
381 static struct task_struct *find_early_kill_thread(struct task_struct *tsk)
382 {
383         struct task_struct *t;
384
385         for_each_thread(tsk, t)
386                 if ((t->flags & PF_MCE_PROCESS) && (t->flags & PF_MCE_EARLY))
387                         return t;
388         return NULL;
389 }
390
391 /*
392  * Determine whether a given process is "early kill" process which expects
393  * to be signaled when some page under the process is hwpoisoned.
394  * Return task_struct of the dedicated thread (main thread unless explicitly
395  * specified) if the process is "early kill," and otherwise returns NULL.
396  */
397 static struct task_struct *task_early_kill(struct task_struct *tsk,
398                                            int force_early)
399 {
400         struct task_struct *t;
401         if (!tsk->mm)
402                 return NULL;
403         if (force_early)
404                 return tsk;
405         t = find_early_kill_thread(tsk);
406         if (t)
407                 return t;
408         if (sysctl_memory_failure_early_kill)
409                 return tsk;
410         return NULL;
411 }
412
413 /*
414  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
415  */
416 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
417                               struct to_kill **tkc, int force_early)
418 {
419         struct vm_area_struct *vma;
420         struct task_struct *tsk;
421         struct anon_vma *av;
422         pgoff_t pgoff;
423
424         av = page_lock_anon_vma_read(page);
425         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
426                 return;
427
428         pgoff = page_to_pgoff(page);
429         read_lock(&tasklist_lock);
430         for_each_process (tsk) {
431                 struct anon_vma_chain *vmac;
432                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
433
434                 if (!t)
435                         continue;
436                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
437                                                pgoff, pgoff) {
438                         vma = vmac->vma;
439                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
440                                 continue;
441                         if (vma->vm_mm == t->mm)
442                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
443                 }
444         }
445         read_unlock(&tasklist_lock);
446         page_unlock_anon_vma_read(av);
447 }
448
449 /*
450  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
451  */
452 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
453                               struct to_kill **tkc, int force_early)
454 {
455         struct vm_area_struct *vma;
456         struct task_struct *tsk;
457         struct address_space *mapping = page->mapping;
458
459         i_mmap_lock_read(mapping);
460         read_lock(&tasklist_lock);
461         for_each_process(tsk) {
462                 pgoff_t pgoff = page_to_pgoff(page);
463                 struct task_struct *t = task_early_kill(tsk, force_early);
464
465                 if (!t)
466                         continue;
467                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
468                                       pgoff) {
469                         /*
470                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
471                          * the page but the corrupted page is not necessarily
472                          * mapped it in its pte.
473                          * Assume applications who requested early kill want
474                          * to be informed of all such data corruptions.
475                          */
476                         if (vma->vm_mm == t->mm)
477                                 add_to_kill(t, page, vma, to_kill, tkc);
478                 }
479         }
480         read_unlock(&tasklist_lock);
481         i_mmap_unlock_read(mapping);
482 }
483
484 /*
485  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
486  * This is done in two steps for locking reasons.
487  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
488  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
489  */
490 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
491                                 int force_early)
492 {
493         struct to_kill *tk;
494
495         if (!page->mapping)
496                 return;
497
498         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
499         if (!tk)
500                 return;
501         if (PageAnon(page))
502                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk, force_early);
503         else
504                 collect_procs_file(page, tokill, &tk, force_early);
505         kfree(tk);
506 }
507
508 static const char *action_name[] = {
509         [MF_IGNORED] = "Ignored",
510         [MF_FAILED] = "Failed",
511         [MF_DELAYED] = "Delayed",
512         [MF_RECOVERED] = "Recovered",
513 };
514
515 static const char * const action_page_types[] = {
516         [MF_MSG_KERNEL]                 = "reserved kernel page",
517         [MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER]      = "high-order kernel page",
518         [MF_MSG_SLAB]                   = "kernel slab page",
519         [MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND]     = "different compound page after locking",
520         [MF_MSG_POISONED_HUGE]          = "huge page already hardware poisoned",
521         [MF_MSG_HUGE]                   = "huge page",
522         [MF_MSG_FREE_HUGE]              = "free huge page",
523         [MF_MSG_UNMAP_FAILED]           = "unmapping failed page",
524         [MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE]        = "dirty swapcache page",
525         [MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE]        = "clean swapcache page",
526         [MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU]      = "dirty mlocked LRU page",
527         [MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU]      = "clean mlocked LRU page",
528         [MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU]  = "dirty unevictable LRU page",
529         [MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU]  = "clean unevictable LRU page",
530         [MF_MSG_DIRTY_LRU]              = "dirty LRU page",
531         [MF_MSG_CLEAN_LRU]              = "clean LRU page",
532         [MF_MSG_TRUNCATED_LRU]          = "already truncated LRU page",
533         [MF_MSG_BUDDY]                  = "free buddy page",
534         [MF_MSG_BUDDY_2ND]              = "free buddy page (2nd try)",
535         [MF_MSG_UNKNOWN]                = "unknown page",
536 };
537
538 /*
539  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
540  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
541  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
542  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
543  */
544 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
545 {
546         if (!isolate_lru_page(p)) {
547                 /*
548                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
549                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
550                  */
551                 ClearPageActive(p);
552                 ClearPageUnevictable(p);
553                 /*
554                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
555                  */
556                 page_cache_release(p);
557                 return 0;
558         }
559         return -EIO;
560 }
561
562 /*
563  * Error hit kernel page.
564  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
565  * could be more sophisticated.
566  */
567 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
568 {
569         return MF_IGNORED;
570 }
571
572 /*
573  * Page in unknown state. Do nothing.
574  */
575 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
576 {
577         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
578         return MF_FAILED;
579 }
580
581 /*
582  * Clean (or cleaned) page cache page.
583  */
584 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
585 {
586         int err;
587         int ret = MF_FAILED;
588         struct address_space *mapping;
589
590         delete_from_lru_cache(p);
591
592         /*
593          * For anonymous pages we're done the only reference left
594          * should be the one m_f() holds.
595          */
596         if (PageAnon(p))
597                 return MF_RECOVERED;
598
599         /*
600          * Now truncate the page in the page cache. This is really
601          * more like a "temporary hole punch"
602          * Don't do this for block devices when someone else
603          * has a reference, because it could be file system metadata
604          * and that's not safe to truncate.
605          */
606         mapping = page_mapping(p);
607         if (!mapping) {
608                 /*
609                  * Page has been teared down in the meanwhile
610                  */
611                 return MF_FAILED;
612         }
613
614         /*
615          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
616          *
617          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
618          */
619         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
620                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
621                 if (err != 0) {
622                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
623                                         pfn, err);
624                 } else if (page_has_private(p) &&
625                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
626                         pr_info("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
627                 } else {
628                         ret = MF_RECOVERED;
629                 }
630         } else {
631                 /*
632                  * If the file system doesn't support it just invalidate
633                  * This fails on dirty or anything with private pages
634                  */
635                 if (invalidate_inode_page(p))
636                         ret = MF_RECOVERED;
637                 else
638                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
639                                 pfn);
640         }
641         return ret;
642 }
643
644 /*
645  * Dirty pagecache page
646  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
647  * propagated.
648  */
649 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
650 {
651         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
652
653         SetPageError(p);
654         /* TBD: print more information about the file. */
655         if (mapping) {
656                 /*
657                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
658                  * who check the mapping.
659                  * This way the application knows that something went
660                  * wrong with its dirty file data.
661                  *
662                  * There's one open issue:
663                  *
664                  * The EIO will be only reported on the next IO
665                  * operation and then cleared through the IO map.
666                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
667                  * first through the AS_EIO flag in the address space
668                  * and then through the PageError flag in the page.
669                  * Since we drop pages on memory failure handling the
670                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
671                  *
672                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
673                  * the first operation that returns an error, while
674                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
675                  * when the page is reread or dropped.  If an
676                  * application assumes it will always get error on
677                  * fsync, but does other operations on the fd before
678                  * and the page is dropped between then the error
679                  * will not be properly reported.
680                  *
681                  * This can already happen even without hwpoisoned
682                  * pages: first on metadata IO errors (which only
683                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
684                  * at the wrong time.
685                  *
686                  * So right now we assume that the application DTRT on
687                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
688                  * of the kernel.
689                  */
690                 mapping_set_error(mapping, EIO);
691         }
692
693         return me_pagecache_clean(p, pfn);
694 }
695
696 /*
697  * Clean and dirty swap cache.
698  *
699  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
700  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
701  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
702  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
703  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
704  * and then
705  *      - clear dirty bit to prevent IO
706  *      - remove from LRU
707  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
708  *        a later page fault, we know the application is accessing
709  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
710  *        interception code in do_swap_page to catch it).
711  *
712  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
713  * bring in the known good data from disk.
714  */
715 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
716 {
717         ClearPageDirty(p);
718         /* Trigger EIO in shmem: */
719         ClearPageUptodate(p);
720
721         if (!delete_from_lru_cache(p))
722                 return MF_DELAYED;
723         else
724                 return MF_FAILED;
725 }
726
727 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
728 {
729         delete_from_swap_cache(p);
730
731         if (!delete_from_lru_cache(p))
732                 return MF_RECOVERED;
733         else
734                 return MF_FAILED;
735 }
736
737 /*
738  * Huge pages. Needs work.
739  * Issues:
740  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
741  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
742  */
743 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
744 {
745         int res = 0;
746         struct page *hpage = compound_head(p);
747
748         if (!PageHuge(hpage))
749                 return MF_DELAYED;
750
751         /*
752          * We can safely recover from error on free or reserved (i.e.
753          * not in-use) hugepage by dequeuing it from freelist.
754          * To check whether a hugepage is in-use or not, we can't use
755          * page->lru because it can be used in other hugepage operations,
756          * such as __unmap_hugepage_range() and gather_surplus_pages().
757          * So instead we use page_mapping() and PageAnon().
758          * We assume that this function is called with page lock held,
759          * so there is no race between isolation and mapping/unmapping.
760          */
761         if (!(page_mapping(hpage) || PageAnon(hpage))) {
762                 res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
763                 if (!res)
764                         return MF_RECOVERED;
765         }
766         return MF_DELAYED;
767 }
768
769 /*
770  * Various page states we can handle.
771  *
772  * A page state is defined by its current page->flags bits.
773  * The table matches them in order and calls the right handler.
774  *
775  * This is quite tricky because we can access page at any time
776  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
777  *
778  * This is not complete. More states could be added.
779  * For any missing state don't attempt recovery.
780  */
781
782 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
783 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
784 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
785 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
786 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
787 #define lru             (1UL << PG_lru)
788 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
789 #define head            (1UL << PG_head)
790 #define tail            (1UL << PG_tail)
791 #define compound        (1UL << PG_compound)
792 #define slab            (1UL << PG_slab)
793 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
794
795 static struct page_state {
796         unsigned long mask;
797         unsigned long res;
798         enum mf_action_page_type type;
799         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
800 } error_states[] = {
801         { reserved,     reserved,       MF_MSG_KERNEL,  me_kernel },
802         /*
803          * free pages are specially detected outside this table:
804          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
805          */
806
807         /*
808          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
809          * currently unused objects without touching them. But just
810          * treat it as standard kernel for now.
811          */
812         { slab,         slab,           MF_MSG_SLAB,    me_kernel },
813
814 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
815         { head,         head,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
816         { tail,         tail,           MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
817 #else
818         { compound,     compound,       MF_MSG_HUGE,            me_huge_page },
819 #endif
820
821         { sc|dirty,     sc|dirty,       MF_MSG_DIRTY_SWAPCACHE, me_swapcache_dirty },
822         { sc|dirty,     sc,             MF_MSG_CLEAN_SWAPCACHE, me_swapcache_clean },
823
824         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    MF_MSG_DIRTY_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_dirty },
825         { mlock|dirty,  mlock,          MF_MSG_CLEAN_MLOCKED_LRU,       me_pagecache_clean },
826
827         { unevict|dirty, unevict|dirty, MF_MSG_DIRTY_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_dirty },
828         { unevict|dirty, unevict,       MF_MSG_CLEAN_UNEVICTABLE_LRU,   me_pagecache_clean },
829
830         { lru|dirty,    lru|dirty,      MF_MSG_DIRTY_LRU,       me_pagecache_dirty },
831         { lru|dirty,    lru,            MF_MSG_CLEAN_LRU,       me_pagecache_clean },
832
833         /*
834          * Catchall entry: must be at end.
835          */
836         { 0,            0,              MF_MSG_UNKNOWN, me_unknown },
837 };
838
839 #undef dirty
840 #undef sc
841 #undef unevict
842 #undef mlock
843 #undef writeback
844 #undef lru
845 #undef swapbacked
846 #undef head
847 #undef tail
848 #undef compound
849 #undef slab
850 #undef reserved
851
852 /*
853  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
854  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
855  */
856 static void action_result(unsigned long pfn, enum mf_action_page_type type,
857                           enum mf_result result)
858 {
859         trace_memory_failure_event(pfn, type, result);
860
861         pr_err("MCE %#lx: recovery action for %s: %s\n",
862                 pfn, action_page_types[type], action_name[result]);
863 }
864
865 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
866                         unsigned long pfn)
867 {
868         int result;
869         int count;
870
871         result = ps->action(p, pfn);
872
873         count = page_count(p) - 1;
874         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == MF_DELAYED)
875                 count--;
876         if (count != 0) {
877                 printk(KERN_ERR
878                        "MCE %#lx: %s still referenced by %d users\n",
879                        pfn, action_page_types[ps->type], count);
880                 result = MF_FAILED;
881         }
882         action_result(pfn, ps->type, result);
883
884         /* Could do more checks here if page looks ok */
885         /*
886          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
887          */
888
889         return (result == MF_RECOVERED || result == MF_DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
890 }
891
892 /**
893  * get_hwpoison_page() - Get refcount for memory error handling:
894  * @page:       raw error page (hit by memory error)
895  *
896  * Return: return 0 if failed to grab the refcount, otherwise true (some
897  * non-zero value.)
898  */
899 int get_hwpoison_page(struct page *page)
900 {
901         struct page *head = compound_head(page);
902
903         if (PageHuge(head))
904                 return get_page_unless_zero(head);
905
906         /*
907          * Thp tail page has special refcounting rule (refcount of tail pages
908          * is stored in ->_mapcount,) so we can't call get_page_unless_zero()
909          * directly for tail pages.
910          */
911         if (PageTransHuge(head)) {
912                 /*
913                  * Non anonymous thp exists only in allocation/free time. We
914                  * can't handle such a case correctly, so let's give it up.
915                  * This should be better than triggering BUG_ON when kernel
916                  * tries to touch the "partially handled" page.
917                  */
918                 if (!PageAnon(head)) {
919                         pr_err("MCE: %#lx: non anonymous thp\n",
920                                 page_to_pfn(page));
921                         return 0;
922                 }
923
924                 if (get_page_unless_zero(head)) {
925                         if (PageTail(page))
926                                 get_page(page);
927                         return 1;
928                 } else {
929                         return 0;
930                 }
931         }
932
933         return get_page_unless_zero(page);
934 }
935 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_hwpoison_page);
936
937 /*
938  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
939  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
940  */
941 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
942                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
943 {
944         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
945         struct address_space *mapping;
946         LIST_HEAD(tokill);
947         int ret;
948         int kill = 1, forcekill;
949         struct page *hpage = *hpagep;
950
951         /*
952          * Here we are interested only in user-mapped pages, so skip any
953          * other types of pages.
954          */
955         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
956                 return SWAP_SUCCESS;
957         if (!(PageLRU(hpage) || PageHuge(p)))
958                 return SWAP_SUCCESS;
959
960         /*
961          * This check implies we don't kill processes if their pages
962          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
963          */
964         if (!page_mapped(hpage))
965                 return SWAP_SUCCESS;
966
967         if (PageKsm(p)) {
968                 pr_err("MCE %#lx: can't handle KSM pages.\n", pfn);
969                 return SWAP_FAIL;
970         }
971
972         if (PageSwapCache(p)) {
973                 printk(KERN_ERR
974                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
975                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
976         }
977
978         /*
979          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
980          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
981          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
982          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
983          */
984         mapping = page_mapping(hpage);
985         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
986             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
987                 if (page_mkclean(hpage)) {
988                         SetPageDirty(hpage);
989                 } else {
990                         kill = 0;
991                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
992                         printk(KERN_INFO
993         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
994                                 pfn);
995                 }
996         }
997
998         /*
999          * First collect all the processes that have the page
1000          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
1001          * because ttu takes the rmap data structures down.
1002          *
1003          * Error handling: We ignore errors here because
1004          * there's nothing that can be done.
1005          */
1006         if (kill)
1007                 collect_procs(hpage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
1008
1009         ret = try_to_unmap(hpage, ttu);
1010         if (ret != SWAP_SUCCESS)
1011                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
1012                                 pfn, page_mapcount(hpage));
1013
1014         /*
1015          * Now that the dirty bit has been propagated to the
1016          * struct page and all unmaps done we can decide if
1017          * killing is needed or not.  Only kill when the page
1018          * was dirty or the process is not restartable,
1019          * otherwise the tokill list is merely
1020          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
1021          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
1022          * any accesses to the poisoned memory.
1023          */
1024         forcekill = PageDirty(hpage) || (flags & MF_MUST_KILL);
1025         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno,
1026                       ret != SWAP_SUCCESS, p, pfn, flags);
1027
1028         return ret;
1029 }
1030
1031 static void set_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1032 {
1033         int i;
1034         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1035         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1036                 SetPageHWPoison(hpage + i);
1037 }
1038
1039 static void clear_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1040 {
1041         int i;
1042         int nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1043         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1044                 ClearPageHWPoison(hpage + i);
1045 }
1046
1047 /**
1048  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1049  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1050  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1051  * @flags: fine tune action taken
1052  *
1053  * This function is called by the low level machine check code
1054  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1055  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1056  * dropping pages, killing processes etc.
1057  *
1058  * The function is primarily of use for corruptions that
1059  * happen outside the current execution context (e.g. when
1060  * detected by a background scrubber)
1061  *
1062  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1063  * enabled and no spinlocks hold.
1064  */
1065 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1066 {
1067         struct page_state *ps;
1068         struct page *p;
1069         struct page *hpage;
1070         struct page *orig_head;
1071         int res;
1072         unsigned int nr_pages;
1073         unsigned long page_flags;
1074
1075         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1076                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1077
1078         if (!pfn_valid(pfn)) {
1079                 printk(KERN_ERR
1080                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
1081                        pfn);
1082                 return -ENXIO;
1083         }
1084
1085         p = pfn_to_page(pfn);
1086         orig_head = hpage = compound_head(p);
1087         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1088                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1089                 return 0;
1090         }
1091
1092         /*
1093          * Currently errors on hugetlbfs pages are measured in hugepage units,
1094          * so nr_pages should be 1 << compound_order.  OTOH when errors are on
1095          * transparent hugepages, they are supposed to be split and error
1096          * measurement is done in normal page units.  So nr_pages should be one
1097          * in this case.
1098          */
1099         if (PageHuge(p))
1100                 nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1101         else /* normal page or thp */
1102                 nr_pages = 1;
1103         atomic_long_add(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1104
1105         /*
1106          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1107          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1108          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1109          * 2) it's a free hugepage, which is also safe:
1110          *    an affected hugepage will be dequeued from hugepage freelist,
1111          *    so there's no concern about reusing it ever after.
1112          * 3) it's part of a non-compound high order page.
1113          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1114          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1115          *    used and will be freed some time later.
1116          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1117          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1118          */
1119         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) && !get_hwpoison_page(p)) {
1120                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1121                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1122                         return 0;
1123                 } else if (PageHuge(hpage)) {
1124                         /*
1125                          * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1126                          */
1127                         lock_page(hpage);
1128                         if (PageHWPoison(hpage)) {
1129                                 if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1130                                     || (p != hpage && TestSetPageHWPoison(hpage))) {
1131                                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1132                                         unlock_page(hpage);
1133                                         return 0;
1134                                 }
1135                         }
1136                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1137                         res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1138                         action_result(pfn, MF_MSG_FREE_HUGE,
1139                                       res ? MF_IGNORED : MF_DELAYED);
1140                         unlock_page(hpage);
1141                         return res;
1142                 } else {
1143                         action_result(pfn, MF_MSG_KERNEL_HIGH_ORDER, MF_IGNORED);
1144                         return -EBUSY;
1145                 }
1146         }
1147
1148         if (!PageHuge(p) && PageTransHuge(hpage)) {
1149                 if (unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1150                         pr_err("MCE: %#lx: thp split failed\n", pfn);
1151                         if (TestClearPageHWPoison(p))
1152                                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1153                         put_page(p);
1154                         if (p != hpage)
1155                                 put_page(hpage);
1156                         return -EBUSY;
1157                 }
1158                 VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(p), p);
1159                 hpage = compound_head(p);
1160         }
1161
1162         /*
1163          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1164          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1165          * - to avoid races with __set_page_locked()
1166          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1167          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1168          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1169          */
1170         if (!PageHuge(p)) {
1171                 if (!PageLRU(p))
1172                         shake_page(p, 0);
1173                 if (!PageLRU(p)) {
1174                         /*
1175                          * shake_page could have turned it free.
1176                          */
1177                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1178                                 if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1179                                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY, MF_DELAYED);
1180                                 else
1181                                         action_result(pfn, MF_MSG_BUDDY_2ND,
1182                                                       MF_DELAYED);
1183                                 return 0;
1184                         }
1185                 }
1186         }
1187
1188         lock_page(hpage);
1189
1190         /*
1191          * The page could have changed compound pages during the locking.
1192          * If this happens just bail out.
1193          */
1194         if (PageCompound(p) && compound_head(p) != orig_head) {
1195                 action_result(pfn, MF_MSG_DIFFERENT_COMPOUND, MF_IGNORED);
1196                 res = -EBUSY;
1197                 goto out;
1198         }
1199
1200         /*
1201          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1202          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1203          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1204          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1205          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1206          */
1207         page_flags = p->flags;
1208
1209         /*
1210          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1211          */
1212         if (!PageHWPoison(p)) {
1213                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1214                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1215                 unlock_page(hpage);
1216                 put_page(hpage);
1217                 return 0;
1218         }
1219         if (hwpoison_filter(p)) {
1220                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1221                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1222                 unlock_page(hpage);
1223                 put_page(hpage);
1224                 return 0;
1225         }
1226
1227         if (!PageHuge(p) && !PageTransTail(p) && !PageLRU(p))
1228                 goto identify_page_state;
1229
1230         /*
1231          * For error on the tail page, we should set PG_hwpoison
1232          * on the head page to show that the hugepage is hwpoisoned
1233          */
1234         if (PageHuge(p) && PageTail(p) && TestSetPageHWPoison(hpage)) {
1235                 action_result(pfn, MF_MSG_POISONED_HUGE, MF_IGNORED);
1236                 unlock_page(hpage);
1237                 put_page(hpage);
1238                 return 0;
1239         }
1240         /*
1241          * Set PG_hwpoison on all pages in an error hugepage,
1242          * because containment is done in hugepage unit for now.
1243          * Since we have done TestSetPageHWPoison() for the head page with
1244          * page lock held, we can safely set PG_hwpoison bits on tail pages.
1245          */
1246         if (PageHuge(p))
1247                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1248
1249         /*
1250          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1251          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1252          */
1253         wait_on_page_writeback(p);
1254
1255         /*
1256          * Now take care of user space mappings.
1257          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1258          *
1259          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1260          * page after thp split.
1261          */
1262         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)
1263             != SWAP_SUCCESS) {
1264                 action_result(pfn, MF_MSG_UNMAP_FAILED, MF_IGNORED);
1265                 res = -EBUSY;
1266                 goto out;
1267         }
1268
1269         /*
1270          * Torn down by someone else?
1271          */
1272         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1273                 action_result(pfn, MF_MSG_TRUNCATED_LRU, MF_IGNORED);
1274                 res = -EBUSY;
1275                 goto out;
1276         }
1277
1278 identify_page_state:
1279         res = -EBUSY;
1280         /*
1281          * The first check uses the current page flags which may not have any
1282          * relevant information. The second check with the saved page flagss is
1283          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1284          */
1285         for (ps = error_states;; ps++)
1286                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1287                         break;
1288
1289         page_flags |= (p->flags & (1UL << PG_dirty));
1290
1291         if (!ps->mask)
1292                 for (ps = error_states;; ps++)
1293                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1294                                 break;
1295         res = page_action(ps, p, pfn);
1296 out:
1297         unlock_page(hpage);
1298         return res;
1299 }
1300 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1301
1302 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1303 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1304
1305 struct memory_failure_entry {
1306         unsigned long pfn;
1307         int trapno;
1308         int flags;
1309 };
1310
1311 struct memory_failure_cpu {
1312         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1313                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1314         spinlock_t lock;
1315         struct work_struct work;
1316 };
1317
1318 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1319
1320 /**
1321  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1322  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1323  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1324  * @flags: Flags for memory failure handling
1325  *
1326  * This function is called by the low level hardware error handler
1327  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1328  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1329  * processes etc.
1330  *
1331  * The function is primarily of use for corruptions that
1332  * happen outside the current execution context (e.g. when
1333  * detected by a background scrubber)
1334  *
1335  * Can run in IRQ context.
1336  */
1337 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1338 {
1339         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1340         unsigned long proc_flags;
1341         struct memory_failure_entry entry = {
1342                 .pfn =          pfn,
1343                 .trapno =       trapno,
1344                 .flags =        flags,
1345         };
1346
1347         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1348         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1349         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, entry))
1350                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1351         else
1352                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at %#lx\n",
1353                        pfn);
1354         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1355         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1356 }
1357 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1358
1359 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1360 {
1361         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1362         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1363         unsigned long proc_flags;
1364         int gotten;
1365
1366         mf_cpu = this_cpu_ptr(&memory_failure_cpu);
1367         for (;;) {
1368                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1369                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1370                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1371                 if (!gotten)
1372                         break;
1373                 if (entry.flags & MF_SOFT_OFFLINE)
1374                         soft_offline_page(pfn_to_page(entry.pfn), entry.flags);
1375                 else
1376                         memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1377         }
1378 }
1379
1380 static int __init memory_failure_init(void)
1381 {
1382         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1383         int cpu;
1384
1385         for_each_possible_cpu(cpu) {
1386                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1387                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1388                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1389                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1390         }
1391
1392         return 0;
1393 }
1394 core_initcall(memory_failure_init);
1395
1396 /**
1397  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1398  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1399  *
1400  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1401  * memory_failure() earlier.
1402  *
1403  * This is only done on the software-level, so it only works
1404  * for linux injected failures, not real hardware failures
1405  *
1406  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1407  */
1408 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1409 {
1410         struct page *page;
1411         struct page *p;
1412         int freeit = 0;
1413         unsigned int nr_pages;
1414
1415         if (!pfn_valid(pfn))
1416                 return -ENXIO;
1417
1418         p = pfn_to_page(pfn);
1419         page = compound_head(p);
1420
1421         if (!PageHWPoison(p)) {
1422                 pr_info("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1423                 return 0;
1424         }
1425
1426         /*
1427          * unpoison_memory() can encounter thp only when the thp is being
1428          * worked by memory_failure() and the page lock is not held yet.
1429          * In such case, we yield to memory_failure() and make unpoison fail.
1430          */
1431         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(page)) {
1432                 pr_info("MCE: Memory failure is now running on %#lx\n", pfn);
1433                 return 0;
1434         }
1435
1436         nr_pages = 1 << compound_order(page);
1437
1438         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1439                 /*
1440                  * Since HWPoisoned hugepage should have non-zero refcount,
1441                  * race between memory failure and unpoison seems to happen.
1442                  * In such case unpoison fails and memory failure runs
1443                  * to the end.
1444                  */
1445                 if (PageHuge(page)) {
1446                         pr_info("MCE: Memory failure is now running on free hugepage %#lx\n", pfn);
1447                         return 0;
1448                 }
1449                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1450                         atomic_long_dec(&num_poisoned_pages);
1451                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1452                 return 0;
1453         }
1454
1455         lock_page(page);
1456         /*
1457          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1458          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1459          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1460          * the free buddy page pool.
1461          */
1462         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1463                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1464                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1465                 freeit = 1;
1466                 if (PageHuge(page))
1467                         clear_page_hwpoison_huge_page(page);
1468         }
1469         unlock_page(page);
1470
1471         put_page(page);
1472         if (freeit && !(pfn == my_zero_pfn(0) && page_count(p) == 1))
1473                 put_page(page);
1474
1475         return 0;
1476 }
1477 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1478
1479 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1480 {
1481         int nid = page_to_nid(p);
1482         if (PageHuge(p))
1483                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1484                                                    nid);
1485         else
1486                 return alloc_pages_exact_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1491  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1492  * that is not free, and 1 for any other page type.
1493  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1494  */
1495 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1496 {
1497         int ret;
1498
1499         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1500                 return 1;
1501
1502         /*
1503          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1504          * from free hugepage list.
1505          */
1506         if (!get_hwpoison_page(p)) {
1507                 if (PageHuge(p)) {
1508                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1509                         ret = 0;
1510                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1511                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1512                         ret = 0;
1513                 } else {
1514                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1515                                 __func__, pfn, p->flags);
1516                         ret = -EIO;
1517                 }
1518         } else {
1519                 /* Not a free page */
1520                 ret = 1;
1521         }
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1526 {
1527         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1528
1529         if (ret == 1 && !PageHuge(page) && !PageLRU(page)) {
1530                 /*
1531                  * Try to free it.
1532                  */
1533                 put_page(page);
1534                 shake_page(page, 1);
1535
1536                 /*
1537                  * Did it turn free?
1538                  */
1539                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1540                 if (!PageLRU(page)) {
1541                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx\n",
1542                                 pfn, page->flags);
1543                         return -EIO;
1544                 }
1545         }
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1550 {
1551         int ret;
1552         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1553         struct page *hpage = compound_head(page);
1554         LIST_HEAD(pagelist);
1555
1556         /*
1557          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1558          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1559          */
1560         lock_page(hpage);
1561         if (PageHWPoison(hpage)) {
1562                 unlock_page(hpage);
1563                 put_page(hpage);
1564                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1565                 return -EBUSY;
1566         }
1567         unlock_page(hpage);
1568
1569         ret = isolate_huge_page(hpage, &pagelist);
1570         if (ret) {
1571                 /*
1572                  * get_any_page() and isolate_huge_page() takes a refcount each,
1573                  * so need to drop one here.
1574                  */
1575                 put_page(hpage);
1576         } else {
1577                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage failed to isolate\n", pfn);
1578                 return -EBUSY;
1579         }
1580
1581         ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1582                                 MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1583         if (ret) {
1584                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1585                         pfn, ret, page->flags);
1586                 /*
1587                  * We know that soft_offline_huge_page() tries to migrate
1588                  * only one hugepage pointed to by hpage, so we need not
1589                  * run through the pagelist here.
1590                  */
1591                 putback_active_hugepage(hpage);
1592                 if (ret > 0)
1593                         ret = -EIO;
1594         } else {
1595                 /* overcommit hugetlb page will be freed to buddy */
1596                 if (PageHuge(page)) {
1597                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1598                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1599                         atomic_long_add(1 << compound_order(hpage),
1600                                         &num_poisoned_pages);
1601                 } else {
1602                         SetPageHWPoison(page);
1603                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1604                 }
1605         }
1606         return ret;
1607 }
1608
1609 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1610 {
1611         int ret;
1612         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1613
1614         /*
1615          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1616          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1617          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1618          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1619          */
1620         lock_page(page);
1621         wait_on_page_writeback(page);
1622         if (PageHWPoison(page)) {
1623                 unlock_page(page);
1624                 put_page(page);
1625                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1626                 return -EBUSY;
1627         }
1628         /*
1629          * Try to invalidate first. This should work for
1630          * non dirty unmapped page cache pages.
1631          */
1632         ret = invalidate_inode_page(page);
1633         unlock_page(page);
1634         /*
1635          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1636          * would need to fix isolation locking first.
1637          */
1638         if (ret == 1) {
1639                 put_page(page);
1640                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1641                 SetPageHWPoison(page);
1642                 atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1643                 return 0;
1644         }
1645
1646         /*
1647          * Simple invalidation didn't work.
1648          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1649          * handles a large number of cases for us.
1650          */
1651         ret = isolate_lru_page(page);
1652         /*
1653          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1654          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1655          */
1656         put_page(page);
1657         if (!ret) {
1658                 LIST_HEAD(pagelist);
1659                 inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1660                                         page_is_file_cache(page));
1661                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1662                 if (!TestSetPageHWPoison(page))
1663                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1664                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1665                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1666                 if (ret) {
1667                         if (!list_empty(&pagelist)) {
1668                                 list_del(&page->lru);
1669                                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1670                                                 page_is_file_cache(page));
1671                                 putback_lru_page(page);
1672                         }
1673
1674                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1675                                 pfn, ret, page->flags);
1676                         if (ret > 0)
1677                                 ret = -EIO;
1678                         if (TestClearPageHWPoison(page))
1679                                 atomic_long_dec(&num_poisoned_pages);
1680                 }
1681         } else {
1682                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx\n",
1683                         pfn, ret, page_count(page), page->flags);
1684         }
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 /**
1689  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1690  * @page: page to offline
1691  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1692  *
1693  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1694  *
1695  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1696  * without killing anything. This is for the case when
1697  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1698  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1699  * out.
1700  *
1701  * The actual policy on when to do that is maintained by
1702  * user space.
1703  *
1704  * This should never impact any application or cause data loss,
1705  * however it might take some time.
1706  *
1707  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1708  * ``good enough'' for the majority of memory.
1709  */
1710 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1711 {
1712         int ret;
1713         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1714         struct page *hpage = compound_head(page);
1715
1716         if (PageHWPoison(page)) {
1717                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1718                 return -EBUSY;
1719         }
1720         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1721                 if (PageAnon(hpage) && unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1722                         pr_info("soft offline: %#lx: failed to split THP\n",
1723                                 pfn);
1724                         return -EBUSY;
1725                 }
1726         }
1727
1728         get_online_mems();
1729
1730         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1731         put_online_mems();
1732         if (ret > 0) { /* for in-use pages */
1733                 if (PageHuge(page))
1734                         ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1735                 else
1736                         ret = __soft_offline_page(page, flags);
1737         } else if (ret == 0) { /* for free pages */
1738                 if (PageHuge(page)) {
1739                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1740                         if (!dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage))
1741                                 atomic_long_add(1 << compound_order(hpage),
1742                                         &num_poisoned_pages);
1743                 } else {
1744                         if (!TestSetPageHWPoison(page))
1745                                 atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1746                 }
1747         }
1748         return ret;
1749 }