wireless: only use alpha2 regulatory information from country IE
[linux-2.6.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 2bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronous to other VM
15  * users, because memory failures could happen anytime and anywhere,
16  * possibly violating some of their assumptions. This is why this code
17  * has to be extremely careful. Generally it tries to use normal locking
18  * rules, as in get the standard locks, even if that means the
19  * error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * The operation to map back from RMAP chains to processes has to walk
22  * the complete process list and has non linear complexity with the number
23  * mappings. In short it can be quite slow. But since memory corruptions
24  * are rare we hope to get away with this.
25  */
26
27 /*
28  * Notebook:
29  * - hugetlb needs more code
30  * - kcore/oldmem/vmcore/mem/kmem check for hwpoison pages
31  * - pass bad pages to kdump next kernel
32  */
33 #define DEBUG 1         /* remove me in 2.6.34 */
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/mm.h>
36 #include <linux/page-flags.h>
37 #include <linux/kernel-page-flags.h>
38 #include <linux/sched.h>
39 #include <linux/ksm.h>
40 #include <linux/rmap.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/swap.h>
43 #include <linux/backing-dev.h>
44 #include <linux/migrate.h>
45 #include <linux/page-isolation.h>
46 #include <linux/suspend.h>
47 #include <linux/slab.h>
48 #include "internal.h"
49
50 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
51
52 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
53
54 atomic_long_t mce_bad_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
55
56 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
57
58 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
59 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
60 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
61 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
62 u64 hwpoison_filter_flags_value;
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
65 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
66 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
67 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
68
69 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
70 {
71         struct address_space *mapping;
72         dev_t dev;
73
74         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
75             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
76                 return 0;
77
78         /*
79          * page_mapping() does not accept slab page
80          */
81         if (PageSlab(p))
82                 return -EINVAL;
83
84         mapping = page_mapping(p);
85         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
86                 return -EINVAL;
87
88         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
89         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
90             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
91                 return -EINVAL;
92         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
93             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
94                 return -EINVAL;
95
96         return 0;
97 }
98
99 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
100 {
101         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
102                 return 0;
103
104         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
105                                     hwpoison_filter_flags_value)
106                 return 0;
107         else
108                 return -EINVAL;
109 }
110
111 /*
112  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
113  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
114  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
115  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
116  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
117  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
118  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
119  * a freed page.
120  */
121 #ifdef  CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
122 u64 hwpoison_filter_memcg;
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
124 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
125 {
126         struct mem_cgroup *mem;
127         struct cgroup_subsys_state *css;
128         unsigned long ino;
129
130         if (!hwpoison_filter_memcg)
131                 return 0;
132
133         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(p);
134         if (!mem)
135                 return -EINVAL;
136
137         css = mem_cgroup_css(mem);
138         /* root_mem_cgroup has NULL dentries */
139         if (!css->cgroup->dentry)
140                 return -EINVAL;
141
142         ino = css->cgroup->dentry->d_inode->i_ino;
143         css_put(css);
144
145         if (ino != hwpoison_filter_memcg)
146                 return -EINVAL;
147
148         return 0;
149 }
150 #else
151 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
152 #endif
153
154 int hwpoison_filter(struct page *p)
155 {
156         if (!hwpoison_filter_enable)
157                 return 0;
158
159         if (hwpoison_filter_dev(p))
160                 return -EINVAL;
161
162         if (hwpoison_filter_flags(p))
163                 return -EINVAL;
164
165         if (hwpoison_filter_task(p))
166                 return -EINVAL;
167
168         return 0;
169 }
170 #else
171 int hwpoison_filter(struct page *p)
172 {
173         return 0;
174 }
175 #endif
176
177 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
178
179 /*
180  * Send all the processes who have the page mapped an ``action optional''
181  * signal.
182  */
183 static int kill_proc_ao(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
184                         unsigned long pfn)
185 {
186         struct siginfo si;
187         int ret;
188
189         printk(KERN_ERR
190                 "MCE %#lx: Killing %s:%d early due to hardware memory corruption\n",
191                 pfn, t->comm, t->pid);
192         si.si_signo = SIGBUS;
193         si.si_errno = 0;
194         si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
195         si.si_addr = (void *)addr;
196 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
197         si.si_trapno = trapno;
198 #endif
199         si.si_addr_lsb = PAGE_SHIFT;
200         /*
201          * Don't use force here, it's convenient if the signal
202          * can be temporarily blocked.
203          * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
204          * to SIG_IGN, but hopefully noone will do that?
205          */
206         ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
207         if (ret < 0)
208                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
209                        t->comm, t->pid, ret);
210         return ret;
211 }
212
213 /*
214  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
215  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
216  */
217 void shake_page(struct page *p, int access)
218 {
219         if (!PageSlab(p)) {
220                 lru_add_drain_all();
221                 if (PageLRU(p))
222                         return;
223                 drain_all_pages();
224                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
225                         return;
226         }
227
228         /*
229          * Only all shrink_slab here (which would also
230          * shrink other caches) if access is not potentially fatal.
231          */
232         if (access) {
233                 int nr;
234                 do {
235                         nr = shrink_slab(1000, GFP_KERNEL, 1000);
236                         if (page_count(p) == 0)
237                                 break;
238                 } while (nr > 10);
239         }
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
242
243 /*
244  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
245  * the page.
246  *
247  * General strategy:
248  * Find all processes having the page mapped and kill them.
249  * But we keep a page reference around so that the page is not
250  * actually freed yet.
251  * Then stash the page away
252  *
253  * There's no convenient way to get back to mapped processes
254  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
255  * running processes.
256  *
257  * Remember that machine checks are not common (or rather
258  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
259  * be a performance issue.
260  *
261  * Also there are some races possible while we get from the
262  * error detection to actually handle it.
263  */
264
265 struct to_kill {
266         struct list_head nd;
267         struct task_struct *tsk;
268         unsigned long addr;
269         unsigned addr_valid:1;
270 };
271
272 /*
273  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
274  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
275  */
276
277 /*
278  * Schedule a process for later kill.
279  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
280  * TBD would GFP_NOIO be enough?
281  */
282 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
283                        struct vm_area_struct *vma,
284                        struct list_head *to_kill,
285                        struct to_kill **tkc)
286 {
287         struct to_kill *tk;
288
289         if (*tkc) {
290                 tk = *tkc;
291                 *tkc = NULL;
292         } else {
293                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
294                 if (!tk) {
295                         printk(KERN_ERR
296                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
297                         return;
298                 }
299         }
300         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
301         tk->addr_valid = 1;
302
303         /*
304          * In theory we don't have to kill when the page was
305          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
306          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
307          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
308          */
309         if (tk->addr == -EFAULT) {
310                 pr_debug("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
311                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
312                 tk->addr_valid = 0;
313         }
314         get_task_struct(tsk);
315         tk->tsk = tsk;
316         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
317 }
318
319 /*
320  * Kill the processes that have been collected earlier.
321  *
322  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
323  * (this is used for clean pages which do not need killing)
324  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
325  * wrong earlier.
326  */
327 static void kill_procs_ao(struct list_head *to_kill, int doit, int trapno,
328                           int fail, unsigned long pfn)
329 {
330         struct to_kill *tk, *next;
331
332         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
333                 if (doit) {
334                         /*
335                          * In case something went wrong with munmapping
336                          * make sure the process doesn't catch the
337                          * signal and then access the memory. Just kill it.
338                          */
339                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
340                                 printk(KERN_ERR
341                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
342                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
343                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
344                         }
345
346                         /*
347                          * In theory the process could have mapped
348                          * something else on the address in-between. We could
349                          * check for that, but we need to tell the
350                          * process anyways.
351                          */
352                         else if (kill_proc_ao(tk->tsk, tk->addr, trapno,
353                                               pfn) < 0)
354                                 printk(KERN_ERR
355                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
356                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
357                 }
358                 put_task_struct(tk->tsk);
359                 kfree(tk);
360         }
361 }
362
363 static int task_early_kill(struct task_struct *tsk)
364 {
365         if (!tsk->mm)
366                 return 0;
367         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
368                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
369         return sysctl_memory_failure_early_kill;
370 }
371
372 /*
373  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
374  */
375 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
376                               struct to_kill **tkc)
377 {
378         struct vm_area_struct *vma;
379         struct task_struct *tsk;
380         struct anon_vma *av;
381
382         read_lock(&tasklist_lock);
383         av = page_lock_anon_vma(page);
384         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
385                 goto out;
386         for_each_process (tsk) {
387                 struct anon_vma_chain *vmac;
388
389                 if (!task_early_kill(tsk))
390                         continue;
391                 list_for_each_entry(vmac, &av->head, same_anon_vma) {
392                         vma = vmac->vma;
393                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
394                                 continue;
395                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
396                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
397                 }
398         }
399         page_unlock_anon_vma(av);
400 out:
401         read_unlock(&tasklist_lock);
402 }
403
404 /*
405  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
406  */
407 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
408                               struct to_kill **tkc)
409 {
410         struct vm_area_struct *vma;
411         struct task_struct *tsk;
412         struct prio_tree_iter iter;
413         struct address_space *mapping = page->mapping;
414
415         /*
416          * A note on the locking order between the two locks.
417          * We don't rely on this particular order.
418          * If you have some other code that needs a different order
419          * feel free to switch them around. Or add a reverse link
420          * from mm_struct to task_struct, then this could be all
421          * done without taking tasklist_lock and looping over all tasks.
422          */
423
424         read_lock(&tasklist_lock);
425         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
426         for_each_process(tsk) {
427                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
428
429                 if (!task_early_kill(tsk))
430                         continue;
431
432                 vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff,
433                                       pgoff) {
434                         /*
435                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
436                          * the page but the corrupted page is not necessarily
437                          * mapped it in its pte.
438                          * Assume applications who requested early kill want
439                          * to be informed of all such data corruptions.
440                          */
441                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
442                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
443                 }
444         }
445         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
446         read_unlock(&tasklist_lock);
447 }
448
449 /*
450  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
451  * This is done in two steps for locking reasons.
452  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
453  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
454  */
455 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill)
456 {
457         struct to_kill *tk;
458
459         if (!page->mapping)
460                 return;
461
462         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
463         if (!tk)
464                 return;
465         if (PageAnon(page))
466                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk);
467         else
468                 collect_procs_file(page, tokill, &tk);
469         kfree(tk);
470 }
471
472 /*
473  * Error handlers for various types of pages.
474  */
475
476 enum outcome {
477         IGNORED,        /* Error: cannot be handled */
478         FAILED,         /* Error: handling failed */
479         DELAYED,        /* Will be handled later */
480         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
481 };
482
483 static const char *action_name[] = {
484         [IGNORED] = "Ignored",
485         [FAILED] = "Failed",
486         [DELAYED] = "Delayed",
487         [RECOVERED] = "Recovered",
488 };
489
490 /*
491  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
492  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
493  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
494  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
495  */
496 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
497 {
498         if (!isolate_lru_page(p)) {
499                 /*
500                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
501                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
502                  */
503                 ClearPageActive(p);
504                 ClearPageUnevictable(p);
505                 /*
506                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
507                  */
508                 page_cache_release(p);
509                 return 0;
510         }
511         return -EIO;
512 }
513
514 /*
515  * Error hit kernel page.
516  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
517  * could be more sophisticated.
518  */
519 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
520 {
521         return IGNORED;
522 }
523
524 /*
525  * Page in unknown state. Do nothing.
526  */
527 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
528 {
529         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
530         return FAILED;
531 }
532
533 /*
534  * Clean (or cleaned) page cache page.
535  */
536 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
537 {
538         int err;
539         int ret = FAILED;
540         struct address_space *mapping;
541
542         delete_from_lru_cache(p);
543
544         /*
545          * For anonymous pages we're done the only reference left
546          * should be the one m_f() holds.
547          */
548         if (PageAnon(p))
549                 return RECOVERED;
550
551         /*
552          * Now truncate the page in the page cache. This is really
553          * more like a "temporary hole punch"
554          * Don't do this for block devices when someone else
555          * has a reference, because it could be file system metadata
556          * and that's not safe to truncate.
557          */
558         mapping = page_mapping(p);
559         if (!mapping) {
560                 /*
561                  * Page has been teared down in the meanwhile
562                  */
563                 return FAILED;
564         }
565
566         /*
567          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
568          *
569          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
570          */
571         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
572                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
573                 if (err != 0) {
574                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
575                                         pfn, err);
576                 } else if (page_has_private(p) &&
577                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
578                         pr_debug("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
579                 } else {
580                         ret = RECOVERED;
581                 }
582         } else {
583                 /*
584                  * If the file system doesn't support it just invalidate
585                  * This fails on dirty or anything with private pages
586                  */
587                 if (invalidate_inode_page(p))
588                         ret = RECOVERED;
589                 else
590                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
591                                 pfn);
592         }
593         return ret;
594 }
595
596 /*
597  * Dirty cache page page
598  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
599  * propagated.
600  */
601 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
602 {
603         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
604
605         SetPageError(p);
606         /* TBD: print more information about the file. */
607         if (mapping) {
608                 /*
609                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
610                  * who check the mapping.
611                  * This way the application knows that something went
612                  * wrong with its dirty file data.
613                  *
614                  * There's one open issue:
615                  *
616                  * The EIO will be only reported on the next IO
617                  * operation and then cleared through the IO map.
618                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
619                  * first through the AS_EIO flag in the address space
620                  * and then through the PageError flag in the page.
621                  * Since we drop pages on memory failure handling the
622                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
623                  *
624                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
625                  * the first operation that returns an error, while
626                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
627                  * when the page is reread or dropped.  If an
628                  * application assumes it will always get error on
629                  * fsync, but does other operations on the fd before
630                  * and the page is dropped inbetween then the error
631                  * will not be properly reported.
632                  *
633                  * This can already happen even without hwpoisoned
634                  * pages: first on metadata IO errors (which only
635                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
636                  * at the wrong time.
637                  *
638                  * So right now we assume that the application DTRT on
639                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
640                  * of the kernel.
641                  */
642                 mapping_set_error(mapping, EIO);
643         }
644
645         return me_pagecache_clean(p, pfn);
646 }
647
648 /*
649  * Clean and dirty swap cache.
650  *
651  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
652  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
653  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
654  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
655  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
656  * and then
657  *      - clear dirty bit to prevent IO
658  *      - remove from LRU
659  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
660  *        a later page fault, we know the application is accessing
661  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
662  *        interception code in do_swap_page to catch it).
663  *
664  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
665  * bring in the known good data from disk.
666  */
667 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
668 {
669         ClearPageDirty(p);
670         /* Trigger EIO in shmem: */
671         ClearPageUptodate(p);
672
673         if (!delete_from_lru_cache(p))
674                 return DELAYED;
675         else
676                 return FAILED;
677 }
678
679 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
680 {
681         delete_from_swap_cache(p);
682
683         if (!delete_from_lru_cache(p))
684                 return RECOVERED;
685         else
686                 return FAILED;
687 }
688
689 /*
690  * Huge pages. Needs work.
691  * Issues:
692  * No rmap support so we cannot find the original mapper. In theory could walk
693  * all MMs and look for the mappings, but that would be non atomic and racy.
694  * Need rmap for hugepages for this. Alternatively we could employ a heuristic,
695  * like just walking the current process and hoping it has it mapped (that
696  * should be usually true for the common "shared database cache" case)
697  * Should handle free huge pages and dequeue them too, but this needs to
698  * handle huge page accounting correctly.
699  */
700 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
701 {
702         return FAILED;
703 }
704
705 /*
706  * Various page states we can handle.
707  *
708  * A page state is defined by its current page->flags bits.
709  * The table matches them in order and calls the right handler.
710  *
711  * This is quite tricky because we can access page at any time
712  * in its live cycle, so all accesses have to be extremly careful.
713  *
714  * This is not complete. More states could be added.
715  * For any missing state don't attempt recovery.
716  */
717
718 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
719 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
720 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
721 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
722 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
723 #define lru             (1UL << PG_lru)
724 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
725 #define head            (1UL << PG_head)
726 #define tail            (1UL << PG_tail)
727 #define compound        (1UL << PG_compound)
728 #define slab            (1UL << PG_slab)
729 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
730
731 static struct page_state {
732         unsigned long mask;
733         unsigned long res;
734         char *msg;
735         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
736 } error_states[] = {
737         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_kernel },
738         /*
739          * free pages are specially detected outside this table:
740          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
741          */
742
743         /*
744          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
745          * currently unused objects without touching them. But just
746          * treat it as standard kernel for now.
747          */
748         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
749
750 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
751         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
752         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
753 #else
754         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
755 #endif
756
757         { sc|dirty,     sc|dirty,       "swapcache",    me_swapcache_dirty },
758         { sc|dirty,     sc,             "swapcache",    me_swapcache_clean },
759
760         { unevict|dirty, unevict|dirty, "unevictable LRU", me_pagecache_dirty},
761         { unevict,      unevict,        "unevictable LRU", me_pagecache_clean},
762
763         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "mlocked LRU",  me_pagecache_dirty },
764         { mlock,        mlock,          "mlocked LRU",  me_pagecache_clean },
765
766         { lru|dirty,    lru|dirty,      "LRU",          me_pagecache_dirty },
767         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
768
769         /*
770          * Catchall entry: must be at end.
771          */
772         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
773 };
774
775 #undef dirty
776 #undef sc
777 #undef unevict
778 #undef mlock
779 #undef writeback
780 #undef lru
781 #undef swapbacked
782 #undef head
783 #undef tail
784 #undef compound
785 #undef slab
786 #undef reserved
787
788 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
789 {
790         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
791
792         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: %s%s page recovery: %s\n",
793                 pfn,
794                 PageDirty(page) ? "dirty " : "",
795                 msg, action_name[result]);
796 }
797
798 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
799                         unsigned long pfn)
800 {
801         int result;
802         int count;
803
804         result = ps->action(p, pfn);
805         action_result(pfn, ps->msg, result);
806
807         count = page_count(p) - 1;
808         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == DELAYED)
809                 count--;
810         if (count != 0) {
811                 printk(KERN_ERR
812                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
813                        pfn, ps->msg, count);
814                 result = FAILED;
815         }
816
817         /* Could do more checks here if page looks ok */
818         /*
819          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
820          */
821
822         return (result == RECOVERED || result == DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
823 }
824
825 #define N_UNMAP_TRIES 5
826
827 /*
828  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
829  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
830  */
831 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
832                                   int trapno)
833 {
834         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
835         struct address_space *mapping;
836         LIST_HEAD(tokill);
837         int ret;
838         int i;
839         int kill = 1;
840
841         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
842                 return SWAP_SUCCESS;
843
844         /*
845          * This check implies we don't kill processes if their pages
846          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
847          */
848         if (!page_mapped(p))
849                 return SWAP_SUCCESS;
850
851         if (PageCompound(p) || PageKsm(p))
852                 return SWAP_FAIL;
853
854         if (PageSwapCache(p)) {
855                 printk(KERN_ERR
856                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
857                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
858         }
859
860         /*
861          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
862          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
863          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
864          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
865          */
866         mapping = page_mapping(p);
867         if (!PageDirty(p) && mapping && mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
868                 if (page_mkclean(p)) {
869                         SetPageDirty(p);
870                 } else {
871                         kill = 0;
872                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
873                         printk(KERN_INFO
874         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
875                                 pfn);
876                 }
877         }
878
879         /*
880          * First collect all the processes that have the page
881          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
882          * because ttu takes the rmap data structures down.
883          *
884          * Error handling: We ignore errors here because
885          * there's nothing that can be done.
886          */
887         if (kill)
888                 collect_procs(p, &tokill);
889
890         /*
891          * try_to_unmap can fail temporarily due to races.
892          * Try a few times (RED-PEN better strategy?)
893          */
894         for (i = 0; i < N_UNMAP_TRIES; i++) {
895                 ret = try_to_unmap(p, ttu);
896                 if (ret == SWAP_SUCCESS)
897                         break;
898                 pr_debug("MCE %#lx: try_to_unmap retry needed %d\n", pfn,  ret);
899         }
900
901         if (ret != SWAP_SUCCESS)
902                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
903                                 pfn, page_mapcount(p));
904
905         /*
906          * Now that the dirty bit has been propagated to the
907          * struct page and all unmaps done we can decide if
908          * killing is needed or not.  Only kill when the page
909          * was dirty, otherwise the tokill list is merely
910          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
911          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
912          * any accesses to the poisoned memory.
913          */
914         kill_procs_ao(&tokill, !!PageDirty(p), trapno,
915                       ret != SWAP_SUCCESS, pfn);
916
917         return ret;
918 }
919
920 int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
921 {
922         struct page_state *ps;
923         struct page *p;
924         int res;
925
926         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
927                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
928
929         if (!pfn_valid(pfn)) {
930                 printk(KERN_ERR
931                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
932                        pfn);
933                 return -ENXIO;
934         }
935
936         p = pfn_to_page(pfn);
937         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
938                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
939                 return 0;
940         }
941
942         atomic_long_add(1, &mce_bad_pages);
943
944         /*
945          * We need/can do nothing about count=0 pages.
946          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
947          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
948          * 2) it's part of a non-compound high order page.
949          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
950          *    R/W the page; let's pray that the page has been
951          *    used and will be freed some time later.
952          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
953          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
954          */
955         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
956                 !get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
957                 if (is_free_buddy_page(p)) {
958                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
959                         return 0;
960                 } else {
961                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
962                         return -EBUSY;
963                 }
964         }
965
966         /*
967          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
968          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
969          * - to avoid races with __set_page_locked()
970          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
971          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
972          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
973          */
974         if (!PageLRU(p))
975                 shake_page(p, 0);
976         if (!PageLRU(p)) {
977                 /*
978                  * shake_page could have turned it free.
979                  */
980                 if (is_free_buddy_page(p)) {
981                         action_result(pfn, "free buddy, 2nd try", DELAYED);
982                         return 0;
983                 }
984                 action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
985                 put_page(p);
986                 return -EBUSY;
987         }
988
989         /*
990          * Lock the page and wait for writeback to finish.
991          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
992          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
993          */
994         lock_page_nosync(p);
995
996         /*
997          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
998          */
999         if (!PageHWPoison(p)) {
1000                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1001                 res = 0;
1002                 goto out;
1003         }
1004         if (hwpoison_filter(p)) {
1005                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1006                         atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
1007                 unlock_page(p);
1008                 put_page(p);
1009                 return 0;
1010         }
1011
1012         wait_on_page_writeback(p);
1013
1014         /*
1015          * Now take care of user space mappings.
1016          * Abort on fail: __remove_from_page_cache() assumes unmapped page.
1017          */
1018         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno) != SWAP_SUCCESS) {
1019                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
1020                 res = -EBUSY;
1021                 goto out;
1022         }
1023
1024         /*
1025          * Torn down by someone else?
1026          */
1027         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1028                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
1029                 res = -EBUSY;
1030                 goto out;
1031         }
1032
1033         res = -EBUSY;
1034         for (ps = error_states;; ps++) {
1035                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res) {
1036                         res = page_action(ps, p, pfn);
1037                         break;
1038                 }
1039         }
1040 out:
1041         unlock_page(p);
1042         return res;
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL_GPL(__memory_failure);
1045
1046 /**
1047  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1048  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1049  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1050  *
1051  * This function is called by the low level machine check code
1052  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1053  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1054  * dropping pages, killing processes etc.
1055  *
1056  * The function is primarily of use for corruptions that
1057  * happen outside the current execution context (e.g. when
1058  * detected by a background scrubber)
1059  *
1060  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1061  * enabled and no spinlocks hold.
1062  */
1063 void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno)
1064 {
1065         __memory_failure(pfn, trapno, 0);
1066 }
1067
1068 /**
1069  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1070  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1071  *
1072  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1073  * memory_failure() earlier.
1074  *
1075  * This is only done on the software-level, so it only works
1076  * for linux injected failures, not real hardware failures
1077  *
1078  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1079  */
1080 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1081 {
1082         struct page *page;
1083         struct page *p;
1084         int freeit = 0;
1085
1086         if (!pfn_valid(pfn))
1087                 return -ENXIO;
1088
1089         p = pfn_to_page(pfn);
1090         page = compound_head(p);
1091
1092         if (!PageHWPoison(p)) {
1093                 pr_debug("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1094                 return 0;
1095         }
1096
1097         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1098                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1099                         atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
1100                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1101                 return 0;
1102         }
1103
1104         lock_page_nosync(page);
1105         /*
1106          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1107          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1108          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1109          * the free buddy page pool.
1110          */
1111         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
1112                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1113                 atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
1114                 freeit = 1;
1115         }
1116         unlock_page(page);
1117
1118         put_page(page);
1119         if (freeit)
1120                 put_page(page);
1121
1122         return 0;
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1125
1126 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1127 {
1128         int nid = page_to_nid(p);
1129         return alloc_pages_exact_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1134  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1135  * that is not free, and 1 for any other page type.
1136  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1137  */
1138 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1139 {
1140         int ret;
1141
1142         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1143                 return 1;
1144
1145         /*
1146          * The lock_system_sleep prevents a race with memory hotplug,
1147          * because the isolation assumes there's only a single user.
1148          * This is a big hammer, a better would be nicer.
1149          */
1150         lock_system_sleep();
1151
1152         /*
1153          * Isolate the page, so that it doesn't get reallocated if it
1154          * was free.
1155          */
1156         set_migratetype_isolate(p);
1157         if (!get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
1158                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1159                         pr_debug("get_any_page: %#lx free buddy page\n", pfn);
1160                         /* Set hwpoison bit while page is still isolated */
1161                         SetPageHWPoison(p);
1162                         ret = 0;
1163                 } else {
1164                         pr_debug("get_any_page: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1165                                 pfn, p->flags);
1166                         ret = -EIO;
1167                 }
1168         } else {
1169                 /* Not a free page */
1170                 ret = 1;
1171         }
1172         unset_migratetype_isolate(p);
1173         unlock_system_sleep();
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 /**
1178  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1179  * @page: page to offline
1180  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1181  *
1182  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1183  *
1184  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1185  * without killing anything. This is for the case when
1186  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1187  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1188  * out.
1189  *
1190  * The actual policy on when to do that is maintained by
1191  * user space.
1192  *
1193  * This should never impact any application or cause data loss,
1194  * however it might take some time.
1195  *
1196  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1197  * ``good enough'' for the majority of memory.
1198  */
1199 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1200 {
1201         int ret;
1202         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1203
1204         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1205         if (ret < 0)
1206                 return ret;
1207         if (ret == 0)
1208                 goto done;
1209
1210         /*
1211          * Page cache page we can handle?
1212          */
1213         if (!PageLRU(page)) {
1214                 /*
1215                  * Try to free it.
1216                  */
1217                 put_page(page);
1218                 shake_page(page, 1);
1219
1220                 /*
1221                  * Did it turn free?
1222                  */
1223                 ret = get_any_page(page, pfn, 0);
1224                 if (ret < 0)
1225                         return ret;
1226                 if (ret == 0)
1227                         goto done;
1228         }
1229         if (!PageLRU(page)) {
1230                 pr_debug("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx\n",
1231                                 pfn, page->flags);
1232                 return -EIO;
1233         }
1234
1235         lock_page(page);
1236         wait_on_page_writeback(page);
1237
1238         /*
1239          * Synchronized using the page lock with memory_failure()
1240          */
1241         if (PageHWPoison(page)) {
1242                 unlock_page(page);
1243                 put_page(page);
1244                 pr_debug("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1245                 return -EBUSY;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * Try to invalidate first. This should work for
1250          * non dirty unmapped page cache pages.
1251          */
1252         ret = invalidate_inode_page(page);
1253         unlock_page(page);
1254
1255         /*
1256          * Drop count because page migration doesn't like raised
1257          * counts. The page could get re-allocated, but if it becomes
1258          * LRU the isolation will just fail.
1259          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1260          * would need to fix isolation locking first.
1261          */
1262         put_page(page);
1263         if (ret == 1) {
1264                 ret = 0;
1265                 pr_debug("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1266                 goto done;
1267         }
1268
1269         /*
1270          * Simple invalidation didn't work.
1271          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1272          * handles a large number of cases for us.
1273          */
1274         ret = isolate_lru_page(page);
1275         if (!ret) {
1276                 LIST_HEAD(pagelist);
1277
1278                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1279                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL, 0);
1280                 if (ret) {
1281                         pr_debug("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1282                                 pfn, ret, page->flags);
1283                         if (ret > 0)
1284                                 ret = -EIO;
1285                 }
1286         } else {
1287                 pr_debug("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx\n",
1288                                 pfn, ret, page_count(page), page->flags);
1289         }
1290         if (ret)
1291                 return ret;
1292
1293 done:
1294         atomic_long_add(1, &mce_bad_pages);
1295         SetPageHWPoison(page);
1296         /* keep elevated page count for bad page */
1297         return ret;
1298 }