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