HWPOISON: Add unpoisoning support
[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/sched.h>
38 #include <linux/ksm.h>
39 #include <linux/rmap.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/swap.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include "internal.h"
44
45 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
46
47 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
48
49 atomic_long_t mce_bad_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
50
51 /*
52  * Send all the processes who have the page mapped an ``action optional''
53  * signal.
54  */
55 static int kill_proc_ao(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
56                         unsigned long pfn)
57 {
58         struct siginfo si;
59         int ret;
60
61         printk(KERN_ERR
62                 "MCE %#lx: Killing %s:%d early due to hardware memory corruption\n",
63                 pfn, t->comm, t->pid);
64         si.si_signo = SIGBUS;
65         si.si_errno = 0;
66         si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
67         si.si_addr = (void *)addr;
68 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
69         si.si_trapno = trapno;
70 #endif
71         si.si_addr_lsb = PAGE_SHIFT;
72         /*
73          * Don't use force here, it's convenient if the signal
74          * can be temporarily blocked.
75          * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
76          * to SIG_IGN, but hopefully noone will do that?
77          */
78         ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
79         if (ret < 0)
80                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
81                        t->comm, t->pid, ret);
82         return ret;
83 }
84
85 /*
86  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
87  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
88  */
89 void shake_page(struct page *p)
90 {
91         if (!PageSlab(p)) {
92                 lru_add_drain_all();
93                 if (PageLRU(p))
94                         return;
95                 drain_all_pages();
96                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
97                         return;
98         }
99         /*
100          * Could call shrink_slab here (which would also
101          * shrink other caches). Unfortunately that might
102          * also access the corrupted page, which could be fatal.
103          */
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
106
107 /*
108  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
109  * the page.
110  *
111  * General strategy:
112  * Find all processes having the page mapped and kill them.
113  * But we keep a page reference around so that the page is not
114  * actually freed yet.
115  * Then stash the page away
116  *
117  * There's no convenient way to get back to mapped processes
118  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
119  * running processes.
120  *
121  * Remember that machine checks are not common (or rather
122  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
123  * be a performance issue.
124  *
125  * Also there are some races possible while we get from the
126  * error detection to actually handle it.
127  */
128
129 struct to_kill {
130         struct list_head nd;
131         struct task_struct *tsk;
132         unsigned long addr;
133         unsigned addr_valid:1;
134 };
135
136 /*
137  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
138  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
139  */
140
141 /*
142  * Schedule a process for later kill.
143  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
144  * TBD would GFP_NOIO be enough?
145  */
146 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
147                        struct vm_area_struct *vma,
148                        struct list_head *to_kill,
149                        struct to_kill **tkc)
150 {
151         struct to_kill *tk;
152
153         if (*tkc) {
154                 tk = *tkc;
155                 *tkc = NULL;
156         } else {
157                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
158                 if (!tk) {
159                         printk(KERN_ERR
160                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
161                         return;
162                 }
163         }
164         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
165         tk->addr_valid = 1;
166
167         /*
168          * In theory we don't have to kill when the page was
169          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
170          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
171          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
172          */
173         if (tk->addr == -EFAULT) {
174                 pr_debug("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
175                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
176                 tk->addr_valid = 0;
177         }
178         get_task_struct(tsk);
179         tk->tsk = tsk;
180         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
181 }
182
183 /*
184  * Kill the processes that have been collected earlier.
185  *
186  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
187  * (this is used for clean pages which do not need killing)
188  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
189  * wrong earlier.
190  */
191 static void kill_procs_ao(struct list_head *to_kill, int doit, int trapno,
192                           int fail, unsigned long pfn)
193 {
194         struct to_kill *tk, *next;
195
196         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
197                 if (doit) {
198                         /*
199                          * In case something went wrong with munmapping
200                          * make sure the process doesn't catch the
201                          * signal and then access the memory. Just kill it.
202                          * the signal handlers
203                          */
204                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
205                                 printk(KERN_ERR
206                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
207                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
208                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
209                         }
210
211                         /*
212                          * In theory the process could have mapped
213                          * something else on the address in-between. We could
214                          * check for that, but we need to tell the
215                          * process anyways.
216                          */
217                         else if (kill_proc_ao(tk->tsk, tk->addr, trapno,
218                                               pfn) < 0)
219                                 printk(KERN_ERR
220                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
221                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
222                 }
223                 put_task_struct(tk->tsk);
224                 kfree(tk);
225         }
226 }
227
228 static int task_early_kill(struct task_struct *tsk)
229 {
230         if (!tsk->mm)
231                 return 0;
232         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
233                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
234         return sysctl_memory_failure_early_kill;
235 }
236
237 /*
238  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
239  */
240 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
241                               struct to_kill **tkc)
242 {
243         struct vm_area_struct *vma;
244         struct task_struct *tsk;
245         struct anon_vma *av;
246
247         read_lock(&tasklist_lock);
248         av = page_lock_anon_vma(page);
249         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
250                 goto out;
251         for_each_process (tsk) {
252                 if (!task_early_kill(tsk))
253                         continue;
254                 list_for_each_entry (vma, &av->head, anon_vma_node) {
255                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
256                                 continue;
257                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
258                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
259                 }
260         }
261         page_unlock_anon_vma(av);
262 out:
263         read_unlock(&tasklist_lock);
264 }
265
266 /*
267  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
268  */
269 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
270                               struct to_kill **tkc)
271 {
272         struct vm_area_struct *vma;
273         struct task_struct *tsk;
274         struct prio_tree_iter iter;
275         struct address_space *mapping = page->mapping;
276
277         /*
278          * A note on the locking order between the two locks.
279          * We don't rely on this particular order.
280          * If you have some other code that needs a different order
281          * feel free to switch them around. Or add a reverse link
282          * from mm_struct to task_struct, then this could be all
283          * done without taking tasklist_lock and looping over all tasks.
284          */
285
286         read_lock(&tasklist_lock);
287         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
288         for_each_process(tsk) {
289                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
290
291                 if (!task_early_kill(tsk))
292                         continue;
293
294                 vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff,
295                                       pgoff) {
296                         /*
297                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
298                          * the page but the corrupted page is not necessarily
299                          * mapped it in its pte.
300                          * Assume applications who requested early kill want
301                          * to be informed of all such data corruptions.
302                          */
303                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
304                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
305                 }
306         }
307         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
308         read_unlock(&tasklist_lock);
309 }
310
311 /*
312  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
313  * This is done in two steps for locking reasons.
314  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
315  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
316  */
317 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill)
318 {
319         struct to_kill *tk;
320
321         if (!page->mapping)
322                 return;
323
324         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
325         if (!tk)
326                 return;
327         if (PageAnon(page))
328                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk);
329         else
330                 collect_procs_file(page, tokill, &tk);
331         kfree(tk);
332 }
333
334 /*
335  * Error handlers for various types of pages.
336  */
337
338 enum outcome {
339         FAILED,         /* Error handling failed */
340         DELAYED,        /* Will be handled later */
341         IGNORED,        /* Error safely ignored */
342         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
343 };
344
345 static const char *action_name[] = {
346         [FAILED] = "Failed",
347         [DELAYED] = "Delayed",
348         [IGNORED] = "Ignored",
349         [RECOVERED] = "Recovered",
350 };
351
352 /*
353  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
354  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
355  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
356  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
357  */
358 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
359 {
360         if (!isolate_lru_page(p)) {
361                 /*
362                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
363                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
364                  */
365                 ClearPageActive(p);
366                 ClearPageUnevictable(p);
367                 /*
368                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
369                  */
370                 page_cache_release(p);
371                 return 0;
372         }
373         return -EIO;
374 }
375
376 /*
377  * Error hit kernel page.
378  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
379  * could be more sophisticated.
380  */
381 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
382 {
383         return DELAYED;
384 }
385
386 /*
387  * Already poisoned page.
388  */
389 static int me_ignore(struct page *p, unsigned long pfn)
390 {
391         return IGNORED;
392 }
393
394 /*
395  * Page in unknown state. Do nothing.
396  */
397 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
398 {
399         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
400         return FAILED;
401 }
402
403 /*
404  * Clean (or cleaned) page cache page.
405  */
406 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
407 {
408         int err;
409         int ret = FAILED;
410         struct address_space *mapping;
411
412         delete_from_lru_cache(p);
413
414         /*
415          * For anonymous pages we're done the only reference left
416          * should be the one m_f() holds.
417          */
418         if (PageAnon(p))
419                 return RECOVERED;
420
421         /*
422          * Now truncate the page in the page cache. This is really
423          * more like a "temporary hole punch"
424          * Don't do this for block devices when someone else
425          * has a reference, because it could be file system metadata
426          * and that's not safe to truncate.
427          */
428         mapping = page_mapping(p);
429         if (!mapping) {
430                 /*
431                  * Page has been teared down in the meanwhile
432                  */
433                 return FAILED;
434         }
435
436         /*
437          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
438          *
439          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
440          */
441         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
442                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
443                 if (err != 0) {
444                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
445                                         pfn, err);
446                 } else if (page_has_private(p) &&
447                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
448                         pr_debug("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
449                 } else {
450                         ret = RECOVERED;
451                 }
452         } else {
453                 /*
454                  * If the file system doesn't support it just invalidate
455                  * This fails on dirty or anything with private pages
456                  */
457                 if (invalidate_inode_page(p))
458                         ret = RECOVERED;
459                 else
460                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
461                                 pfn);
462         }
463         return ret;
464 }
465
466 /*
467  * Dirty cache page page
468  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
469  * propagated.
470  */
471 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
472 {
473         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
474
475         SetPageError(p);
476         /* TBD: print more information about the file. */
477         if (mapping) {
478                 /*
479                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
480                  * who check the mapping.
481                  * This way the application knows that something went
482                  * wrong with its dirty file data.
483                  *
484                  * There's one open issue:
485                  *
486                  * The EIO will be only reported on the next IO
487                  * operation and then cleared through the IO map.
488                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
489                  * first through the AS_EIO flag in the address space
490                  * and then through the PageError flag in the page.
491                  * Since we drop pages on memory failure handling the
492                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
493                  *
494                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
495                  * the first operation that returns an error, while
496                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
497                  * when the page is reread or dropped.  If an
498                  * application assumes it will always get error on
499                  * fsync, but does other operations on the fd before
500                  * and the page is dropped inbetween then the error
501                  * will not be properly reported.
502                  *
503                  * This can already happen even without hwpoisoned
504                  * pages: first on metadata IO errors (which only
505                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
506                  * at the wrong time.
507                  *
508                  * So right now we assume that the application DTRT on
509                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
510                  * of the kernel.
511                  */
512                 mapping_set_error(mapping, EIO);
513         }
514
515         return me_pagecache_clean(p, pfn);
516 }
517
518 /*
519  * Clean and dirty swap cache.
520  *
521  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
522  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
523  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
524  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
525  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
526  * and then
527  *      - clear dirty bit to prevent IO
528  *      - remove from LRU
529  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
530  *        a later page fault, we know the application is accessing
531  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
532  *        interception code in do_swap_page to catch it).
533  *
534  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
535  * bring in the known good data from disk.
536  */
537 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
538 {
539         ClearPageDirty(p);
540         /* Trigger EIO in shmem: */
541         ClearPageUptodate(p);
542
543         if (!delete_from_lru_cache(p))
544                 return DELAYED;
545         else
546                 return FAILED;
547 }
548
549 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
550 {
551         delete_from_swap_cache(p);
552
553         if (!delete_from_lru_cache(p))
554                 return RECOVERED;
555         else
556                 return FAILED;
557 }
558
559 /*
560  * Huge pages. Needs work.
561  * Issues:
562  * No rmap support so we cannot find the original mapper. In theory could walk
563  * all MMs and look for the mappings, but that would be non atomic and racy.
564  * Need rmap for hugepages for this. Alternatively we could employ a heuristic,
565  * like just walking the current process and hoping it has it mapped (that
566  * should be usually true for the common "shared database cache" case)
567  * Should handle free huge pages and dequeue them too, but this needs to
568  * handle huge page accounting correctly.
569  */
570 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
571 {
572         return FAILED;
573 }
574
575 /*
576  * Various page states we can handle.
577  *
578  * A page state is defined by its current page->flags bits.
579  * The table matches them in order and calls the right handler.
580  *
581  * This is quite tricky because we can access page at any time
582  * in its live cycle, so all accesses have to be extremly careful.
583  *
584  * This is not complete. More states could be added.
585  * For any missing state don't attempt recovery.
586  */
587
588 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
589 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
590 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
591 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
592 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
593 #define lru             (1UL << PG_lru)
594 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
595 #define head            (1UL << PG_head)
596 #define tail            (1UL << PG_tail)
597 #define compound        (1UL << PG_compound)
598 #define slab            (1UL << PG_slab)
599 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
600
601 static struct page_state {
602         unsigned long mask;
603         unsigned long res;
604         char *msg;
605         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
606 } error_states[] = {
607         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_ignore },
608         /*
609          * free pages are specially detected outside this table:
610          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
611          */
612
613         /*
614          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
615          * currently unused objects without touching them. But just
616          * treat it as standard kernel for now.
617          */
618         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
619
620 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
621         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
622         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
623 #else
624         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
625 #endif
626
627         { sc|dirty,     sc|dirty,       "swapcache",    me_swapcache_dirty },
628         { sc|dirty,     sc,             "swapcache",    me_swapcache_clean },
629
630         { unevict|dirty, unevict|dirty, "unevictable LRU", me_pagecache_dirty},
631         { unevict,      unevict,        "unevictable LRU", me_pagecache_clean},
632
633         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "mlocked LRU",  me_pagecache_dirty },
634         { mlock,        mlock,          "mlocked LRU",  me_pagecache_clean },
635
636         { lru|dirty,    lru|dirty,      "LRU",          me_pagecache_dirty },
637         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
638
639         /*
640          * Catchall entry: must be at end.
641          */
642         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
643 };
644
645 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
646 {
647         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
648
649         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: %s%s page recovery: %s\n",
650                 pfn,
651                 PageDirty(page) ? "dirty " : "",
652                 msg, action_name[result]);
653 }
654
655 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
656                         unsigned long pfn)
657 {
658         int result;
659         int count;
660
661         result = ps->action(p, pfn);
662         action_result(pfn, ps->msg, result);
663
664         count = page_count(p) - 1;
665         if (count != 0)
666                 printk(KERN_ERR
667                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
668                        pfn, ps->msg, count);
669
670         /* Could do more checks here if page looks ok */
671         /*
672          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
673          */
674
675         return result == RECOVERED ? 0 : -EBUSY;
676 }
677
678 #define N_UNMAP_TRIES 5
679
680 /*
681  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
682  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
683  */
684 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
685                                   int trapno)
686 {
687         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
688         struct address_space *mapping;
689         LIST_HEAD(tokill);
690         int ret;
691         int i;
692         int kill = 1;
693
694         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
695                 return SWAP_SUCCESS;
696
697         /*
698          * This check implies we don't kill processes if their pages
699          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
700          */
701         if (!page_mapped(p))
702                 return SWAP_SUCCESS;
703
704         if (PageCompound(p) || PageKsm(p))
705                 return SWAP_FAIL;
706
707         if (PageSwapCache(p)) {
708                 printk(KERN_ERR
709                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
710                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
711         }
712
713         /*
714          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
715          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
716          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
717          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
718          */
719         mapping = page_mapping(p);
720         if (!PageDirty(p) && mapping && mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
721                 if (page_mkclean(p)) {
722                         SetPageDirty(p);
723                 } else {
724                         kill = 0;
725                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
726                         printk(KERN_INFO
727         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
728                                 pfn);
729                 }
730         }
731
732         /*
733          * First collect all the processes that have the page
734          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
735          * because ttu takes the rmap data structures down.
736          *
737          * Error handling: We ignore errors here because
738          * there's nothing that can be done.
739          */
740         if (kill)
741                 collect_procs(p, &tokill);
742
743         /*
744          * try_to_unmap can fail temporarily due to races.
745          * Try a few times (RED-PEN better strategy?)
746          */
747         for (i = 0; i < N_UNMAP_TRIES; i++) {
748                 ret = try_to_unmap(p, ttu);
749                 if (ret == SWAP_SUCCESS)
750                         break;
751                 pr_debug("MCE %#lx: try_to_unmap retry needed %d\n", pfn,  ret);
752         }
753
754         if (ret != SWAP_SUCCESS)
755                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
756                                 pfn, page_mapcount(p));
757
758         /*
759          * Now that the dirty bit has been propagated to the
760          * struct page and all unmaps done we can decide if
761          * killing is needed or not.  Only kill when the page
762          * was dirty, otherwise the tokill list is merely
763          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
764          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
765          * any accesses to the poisoned memory.
766          */
767         kill_procs_ao(&tokill, !!PageDirty(p), trapno,
768                       ret != SWAP_SUCCESS, pfn);
769
770         return ret;
771 }
772
773 int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
774 {
775         struct page_state *ps;
776         struct page *p;
777         int res;
778
779         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
780                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
781
782         if (!pfn_valid(pfn)) {
783                 printk(KERN_ERR
784                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
785                        pfn);
786                 return -ENXIO;
787         }
788
789         p = pfn_to_page(pfn);
790         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
791                 action_result(pfn, "already hardware poisoned", IGNORED);
792                 return 0;
793         }
794
795         atomic_long_add(1, &mce_bad_pages);
796
797         /*
798          * We need/can do nothing about count=0 pages.
799          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
800          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
801          * 2) it's part of a non-compound high order page.
802          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
803          *    R/W the page; let's pray that the page has been
804          *    used and will be freed some time later.
805          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
806          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
807          */
808         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
809                 !get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
810                 if (is_free_buddy_page(p)) {
811                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
812                         return 0;
813                 } else {
814                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
815                         return -EBUSY;
816                 }
817         }
818
819         /*
820          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
821          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
822          * - to avoid races with __set_page_locked()
823          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
824          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
825          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
826          */
827         if (!PageLRU(p))
828                 lru_add_drain_all();
829         if (!PageLRU(p)) {
830                 action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
831                 put_page(p);
832                 return -EBUSY;
833         }
834
835         /*
836          * Lock the page and wait for writeback to finish.
837          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
838          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
839          */
840         lock_page_nosync(p);
841
842         /*
843          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
844          */
845         if (!PageHWPoison(p)) {
846                 action_result(pfn, "unpoisoned", IGNORED);
847                 res = 0;
848                 goto out;
849         }
850
851         wait_on_page_writeback(p);
852
853         /*
854          * Now take care of user space mappings.
855          * Abort on fail: __remove_from_page_cache() assumes unmapped page.
856          */
857         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno) != SWAP_SUCCESS) {
858                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
859                 res = -EBUSY;
860                 goto out;
861         }
862
863         /*
864          * Torn down by someone else?
865          */
866         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
867                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
868                 res = 0;
869                 goto out;
870         }
871
872         res = -EBUSY;
873         for (ps = error_states;; ps++) {
874                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res) {
875                         res = page_action(ps, p, pfn);
876                         break;
877                 }
878         }
879 out:
880         unlock_page(p);
881         return res;
882 }
883 EXPORT_SYMBOL_GPL(__memory_failure);
884
885 /**
886  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
887  * @pfn: Page Number of the corrupted page
888  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
889  *
890  * This function is called by the low level machine check code
891  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
892  * of a page. It tries its best to recover, which includes
893  * dropping pages, killing processes etc.
894  *
895  * The function is primarily of use for corruptions that
896  * happen outside the current execution context (e.g. when
897  * detected by a background scrubber)
898  *
899  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
900  * enabled and no spinlocks hold.
901  */
902 void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno)
903 {
904         __memory_failure(pfn, trapno, 0);
905 }
906
907 /**
908  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
909  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
910  *
911  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
912  * memory_failure() earlier.
913  *
914  * This is only done on the software-level, so it only works
915  * for linux injected failures, not real hardware failures
916  *
917  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
918  */
919 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
920 {
921         struct page *page;
922         struct page *p;
923         int freeit = 0;
924
925         if (!pfn_valid(pfn))
926                 return -ENXIO;
927
928         p = pfn_to_page(pfn);
929         page = compound_head(p);
930
931         if (!PageHWPoison(p)) {
932                 pr_debug("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
933                 return 0;
934         }
935
936         if (!get_page_unless_zero(page)) {
937                 if (TestClearPageHWPoison(p))
938                         atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
939                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
940                 return 0;
941         }
942
943         lock_page_nosync(page);
944         /*
945          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
946          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
947          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
948          * the free buddy page pool.
949          */
950         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
951                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
952                 atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
953                 freeit = 1;
954         }
955         unlock_page(page);
956
957         put_page(page);
958         if (freeit)
959                 put_page(page);
960
961         return 0;
962 }
963 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);