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