drivers: cpuquiet: Fix hotplug stats
[linux-3.10.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a multi-bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  * 
13  * In addition there is a "soft offline" entry point that allows stop using
14  * not-yet-corrupted-by-suspicious pages without killing anything.
15  *
16  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
17  * here is that we can access any page asynchronously in respect to 
18  * other VM users, because memory failures could happen anytime and 
19  * anywhere. This could violate some of their assumptions. This is why 
20  * this code has to be extremely careful. Generally it tries to use 
21  * normal locking rules, as in get the standard locks, even if that means 
22  * the error handling takes potentially a long time.
23  * 
24  * There are several operations here with exponential complexity because
25  * of unsuitable VM data structures. For example the operation to map back 
26  * from RMAP chains to processes has to walk the complete process list and 
27  * has non linear complexity with the number. But since memory corruptions
28  * are rare we hope to get away with this. This avoids impacting the core 
29  * VM.
30  */
31
32 /*
33  * Notebook:
34  * - hugetlb needs more code
35  * - kcore/oldmem/vmcore/mem/kmem check for hwpoison pages
36  * - pass bad pages to kdump next kernel
37  */
38 #include <linux/kernel.h>
39 #include <linux/mm.h>
40 #include <linux/page-flags.h>
41 #include <linux/kernel-page-flags.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/ksm.h>
44 #include <linux/rmap.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/swap.h>
48 #include <linux/backing-dev.h>
49 #include <linux/migrate.h>
50 #include <linux/page-isolation.h>
51 #include <linux/suspend.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/hugetlb.h>
55 #include <linux/memory_hotplug.h>
56 #include <linux/mm_inline.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include "internal.h"
59
60 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
61
62 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
63
64 atomic_long_t num_poisoned_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
65
66 #if defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT) || defined(CONFIG_HWPOISON_INJECT_MODULE)
67
68 u32 hwpoison_filter_enable = 0;
69 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
70 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
71 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
72 u64 hwpoison_filter_flags_value;
73 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_enable);
74 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
75 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
77 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
78
79 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
80 {
81         struct address_space *mapping;
82         dev_t dev;
83
84         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
85             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
86                 return 0;
87
88         /*
89          * page_mapping() does not accept slab pages.
90          */
91         if (PageSlab(p))
92                 return -EINVAL;
93
94         mapping = page_mapping(p);
95         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
96                 return -EINVAL;
97
98         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
99         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
100             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
101                 return -EINVAL;
102         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
103             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
104                 return -EINVAL;
105
106         return 0;
107 }
108
109 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
110 {
111         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
112                 return 0;
113
114         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
115                                     hwpoison_filter_flags_value)
116                 return 0;
117         else
118                 return -EINVAL;
119 }
120
121 /*
122  * This allows stress tests to limit test scope to a collection of tasks
123  * by putting them under some memcg. This prevents killing unrelated/important
124  * processes such as /sbin/init. Note that the target task may share clean
125  * pages with init (eg. libc text), which is harmless. If the target task
126  * share _dirty_ pages with another task B, the test scheme must make sure B
127  * is also included in the memcg. At last, due to race conditions this filter
128  * can only guarantee that the page either belongs to the memcg tasks, or is
129  * a freed page.
130  */
131 #ifdef  CONFIG_MEMCG_SWAP
132 u64 hwpoison_filter_memcg;
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_memcg);
134 static int hwpoison_filter_task(struct page *p)
135 {
136         struct mem_cgroup *mem;
137         struct cgroup_subsys_state *css;
138         unsigned long ino;
139
140         if (!hwpoison_filter_memcg)
141                 return 0;
142
143         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(p);
144         if (!mem)
145                 return -EINVAL;
146
147         css = mem_cgroup_css(mem);
148         /* root_mem_cgroup has NULL dentries */
149         if (!css->cgroup->dentry)
150                 return -EINVAL;
151
152         ino = css->cgroup->dentry->d_inode->i_ino;
153         css_put(css);
154
155         if (ino != hwpoison_filter_memcg)
156                 return -EINVAL;
157
158         return 0;
159 }
160 #else
161 static int hwpoison_filter_task(struct page *p) { return 0; }
162 #endif
163
164 int hwpoison_filter(struct page *p)
165 {
166         if (!hwpoison_filter_enable)
167                 return 0;
168
169         if (hwpoison_filter_dev(p))
170                 return -EINVAL;
171
172         if (hwpoison_filter_flags(p))
173                 return -EINVAL;
174
175         if (hwpoison_filter_task(p))
176                 return -EINVAL;
177
178         return 0;
179 }
180 #else
181 int hwpoison_filter(struct page *p)
182 {
183         return 0;
184 }
185 #endif
186
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
188
189 /*
190  * Send all the processes who have the page mapped a signal.
191  * ``action optional'' if they are not immediately affected by the error
192  * ``action required'' if error happened in current execution context
193  */
194 static int kill_proc(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
195                         unsigned long pfn, struct page *page, int flags)
196 {
197         struct siginfo si;
198         int ret;
199
200         printk(KERN_ERR
201                 "MCE %#lx: Killing %s:%d due to hardware memory corruption\n",
202                 pfn, t->comm, t->pid);
203         si.si_signo = SIGBUS;
204         si.si_errno = 0;
205         si.si_addr = (void *)addr;
206 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
207         si.si_trapno = trapno;
208 #endif
209         si.si_addr_lsb = compound_trans_order(compound_head(page)) + PAGE_SHIFT;
210
211         if ((flags & MF_ACTION_REQUIRED) && t->mm == current->mm) {
212                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
213                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, current);
214         } else {
215                 /*
216                  * Don't use force here, it's convenient if the signal
217                  * can be temporarily blocked.
218                  * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
219                  * to SIG_IGN, but hopefully no one will do that?
220                  */
221                 si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
222                 ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
223         }
224         if (ret < 0)
225                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
226                        t->comm, t->pid, ret);
227         return ret;
228 }
229
230 /*
231  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
232  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
233  */
234 void shake_page(struct page *p, int access)
235 {
236         if (!PageSlab(p)) {
237                 lru_add_drain_all();
238                 if (PageLRU(p))
239                         return;
240                 drain_all_pages();
241                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
242                         return;
243         }
244
245         /*
246          * Only call shrink_slab here (which would also shrink other caches) if
247          * access is not potentially fatal.
248          */
249         if (access) {
250                 int nr;
251                 do {
252                         struct shrink_control shrink = {
253                                 .gfp_mask = GFP_KERNEL,
254                         };
255
256                         nr = shrink_slab(&shrink, 1000, 1000);
257                         if (page_count(p) == 1)
258                                 break;
259                 } while (nr > 10);
260         }
261 }
262 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
263
264 /*
265  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
266  * the page.
267  *
268  * General strategy:
269  * Find all processes having the page mapped and kill them.
270  * But we keep a page reference around so that the page is not
271  * actually freed yet.
272  * Then stash the page away
273  *
274  * There's no convenient way to get back to mapped processes
275  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
276  * running processes.
277  *
278  * Remember that machine checks are not common (or rather
279  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
280  * be a performance issue.
281  *
282  * Also there are some races possible while we get from the
283  * error detection to actually handle it.
284  */
285
286 struct to_kill {
287         struct list_head nd;
288         struct task_struct *tsk;
289         unsigned long addr;
290         char addr_valid;
291 };
292
293 /*
294  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
295  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
296  */
297
298 /*
299  * Schedule a process for later kill.
300  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
301  * TBD would GFP_NOIO be enough?
302  */
303 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
304                        struct vm_area_struct *vma,
305                        struct list_head *to_kill,
306                        struct to_kill **tkc)
307 {
308         struct to_kill *tk;
309
310         if (*tkc) {
311                 tk = *tkc;
312                 *tkc = NULL;
313         } else {
314                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
315                 if (!tk) {
316                         printk(KERN_ERR
317                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
318                         return;
319                 }
320         }
321         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
322         tk->addr_valid = 1;
323
324         /*
325          * In theory we don't have to kill when the page was
326          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
327          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
328          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
329          */
330         if (tk->addr == -EFAULT) {
331                 pr_info("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
332                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
333                 tk->addr_valid = 0;
334         }
335         get_task_struct(tsk);
336         tk->tsk = tsk;
337         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
338 }
339
340 /*
341  * Kill the processes that have been collected earlier.
342  *
343  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
344  * (this is used for clean pages which do not need killing)
345  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
346  * wrong earlier.
347  */
348 static void kill_procs(struct list_head *to_kill, int forcekill, int trapno,
349                           int fail, struct page *page, unsigned long pfn,
350                           int flags)
351 {
352         struct to_kill *tk, *next;
353
354         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
355                 if (forcekill) {
356                         /*
357                          * In case something went wrong with munmapping
358                          * make sure the process doesn't catch the
359                          * signal and then access the memory. Just kill it.
360                          */
361                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
362                                 printk(KERN_ERR
363                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
364                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
365                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
366                         }
367
368                         /*
369                          * In theory the process could have mapped
370                          * something else on the address in-between. We could
371                          * check for that, but we need to tell the
372                          * process anyways.
373                          */
374                         else if (kill_proc(tk->tsk, tk->addr, trapno,
375                                               pfn, page, flags) < 0)
376                                 printk(KERN_ERR
377                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
378                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
379                 }
380                 put_task_struct(tk->tsk);
381                 kfree(tk);
382         }
383 }
384
385 static int task_early_kill(struct task_struct *tsk, int force_early)
386 {
387         if (!tsk->mm)
388                 return 0;
389         if (force_early)
390                 return 1;
391         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
392                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
393         return sysctl_memory_failure_early_kill;
394 }
395
396 /*
397  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
398  */
399 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
400                               struct to_kill **tkc, int force_early)
401 {
402         struct vm_area_struct *vma;
403         struct task_struct *tsk;
404         struct anon_vma *av;
405         pgoff_t pgoff;
406
407         av = page_lock_anon_vma_read(page);
408         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
409                 return;
410
411         pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
412         read_lock(&tasklist_lock);
413         for_each_process (tsk) {
414                 struct anon_vma_chain *vmac;
415
416                 if (!task_early_kill(tsk, force_early))
417                         continue;
418                 anon_vma_interval_tree_foreach(vmac, &av->rb_root,
419                                                pgoff, pgoff) {
420                         vma = vmac->vma;
421                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
422                                 continue;
423                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
424                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
425                 }
426         }
427         read_unlock(&tasklist_lock);
428         page_unlock_anon_vma_read(av);
429 }
430
431 /*
432  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
433  */
434 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
435                               struct to_kill **tkc, int force_early)
436 {
437         struct vm_area_struct *vma;
438         struct task_struct *tsk;
439         struct address_space *mapping = page->mapping;
440
441         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
442         read_lock(&tasklist_lock);
443         for_each_process(tsk) {
444                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
445
446                 if (!task_early_kill(tsk, force_early))
447                         continue;
448
449                 vma_interval_tree_foreach(vma, &mapping->i_mmap, pgoff,
450                                       pgoff) {
451                         /*
452                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
453                          * the page but the corrupted page is not necessarily
454                          * mapped it in its pte.
455                          * Assume applications who requested early kill want
456                          * to be informed of all such data corruptions.
457                          */
458                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
459                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
460                 }
461         }
462         read_unlock(&tasklist_lock);
463         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
464 }
465
466 /*
467  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
468  * This is done in two steps for locking reasons.
469  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
470  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
471  */
472 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill,
473                                 int force_early)
474 {
475         struct to_kill *tk;
476
477         if (!page->mapping)
478                 return;
479
480         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
481         if (!tk)
482                 return;
483         if (PageAnon(page))
484                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk, force_early);
485         else
486                 collect_procs_file(page, tokill, &tk, force_early);
487         kfree(tk);
488 }
489
490 /*
491  * Error handlers for various types of pages.
492  */
493
494 enum outcome {
495         IGNORED,        /* Error: cannot be handled */
496         FAILED,         /* Error: handling failed */
497         DELAYED,        /* Will be handled later */
498         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
499 };
500
501 static const char *action_name[] = {
502         [IGNORED] = "Ignored",
503         [FAILED] = "Failed",
504         [DELAYED] = "Delayed",
505         [RECOVERED] = "Recovered",
506 };
507
508 /*
509  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
510  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
511  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
512  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
513  */
514 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
515 {
516         if (!isolate_lru_page(p)) {
517                 /*
518                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
519                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
520                  */
521                 ClearPageActive(p);
522                 ClearPageUnevictable(p);
523                 /*
524                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
525                  */
526                 page_cache_release(p);
527                 return 0;
528         }
529         return -EIO;
530 }
531
532 /*
533  * Error hit kernel page.
534  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
535  * could be more sophisticated.
536  */
537 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
538 {
539         return IGNORED;
540 }
541
542 /*
543  * Page in unknown state. Do nothing.
544  */
545 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
546 {
547         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
548         return FAILED;
549 }
550
551 /*
552  * Clean (or cleaned) page cache page.
553  */
554 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
555 {
556         int err;
557         int ret = FAILED;
558         struct address_space *mapping;
559
560         delete_from_lru_cache(p);
561
562         /*
563          * For anonymous pages we're done the only reference left
564          * should be the one m_f() holds.
565          */
566         if (PageAnon(p))
567                 return RECOVERED;
568
569         /*
570          * Now truncate the page in the page cache. This is really
571          * more like a "temporary hole punch"
572          * Don't do this for block devices when someone else
573          * has a reference, because it could be file system metadata
574          * and that's not safe to truncate.
575          */
576         mapping = page_mapping(p);
577         if (!mapping) {
578                 /*
579                  * Page has been teared down in the meanwhile
580                  */
581                 return FAILED;
582         }
583
584         /*
585          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
586          *
587          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
588          */
589         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
590                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
591                 if (err != 0) {
592                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
593                                         pfn, err);
594                 } else if (page_has_private(p) &&
595                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
596                         pr_info("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
597                 } else {
598                         ret = RECOVERED;
599                 }
600         } else {
601                 /*
602                  * If the file system doesn't support it just invalidate
603                  * This fails on dirty or anything with private pages
604                  */
605                 if (invalidate_inode_page(p))
606                         ret = RECOVERED;
607                 else
608                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
609                                 pfn);
610         }
611         return ret;
612 }
613
614 /*
615  * Dirty cache page page
616  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
617  * propagated.
618  */
619 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
620 {
621         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
622
623         SetPageError(p);
624         /* TBD: print more information about the file. */
625         if (mapping) {
626                 /*
627                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
628                  * who check the mapping.
629                  * This way the application knows that something went
630                  * wrong with its dirty file data.
631                  *
632                  * There's one open issue:
633                  *
634                  * The EIO will be only reported on the next IO
635                  * operation and then cleared through the IO map.
636                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
637                  * first through the AS_EIO flag in the address space
638                  * and then through the PageError flag in the page.
639                  * Since we drop pages on memory failure handling the
640                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
641                  *
642                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
643                  * the first operation that returns an error, while
644                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
645                  * when the page is reread or dropped.  If an
646                  * application assumes it will always get error on
647                  * fsync, but does other operations on the fd before
648                  * and the page is dropped between then the error
649                  * will not be properly reported.
650                  *
651                  * This can already happen even without hwpoisoned
652                  * pages: first on metadata IO errors (which only
653                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
654                  * at the wrong time.
655                  *
656                  * So right now we assume that the application DTRT on
657                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
658                  * of the kernel.
659                  */
660                 mapping_set_error(mapping, EIO);
661         }
662
663         return me_pagecache_clean(p, pfn);
664 }
665
666 /*
667  * Clean and dirty swap cache.
668  *
669  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
670  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
671  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
672  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
673  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
674  * and then
675  *      - clear dirty bit to prevent IO
676  *      - remove from LRU
677  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
678  *        a later page fault, we know the application is accessing
679  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
680  *        interception code in do_swap_page to catch it).
681  *
682  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
683  * bring in the known good data from disk.
684  */
685 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
686 {
687         ClearPageDirty(p);
688         /* Trigger EIO in shmem: */
689         ClearPageUptodate(p);
690
691         if (!delete_from_lru_cache(p))
692                 return DELAYED;
693         else
694                 return FAILED;
695 }
696
697 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
698 {
699         delete_from_swap_cache(p);
700
701         if (!delete_from_lru_cache(p))
702                 return RECOVERED;
703         else
704                 return FAILED;
705 }
706
707 /*
708  * Huge pages. Needs work.
709  * Issues:
710  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
711  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
712  */
713 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
714 {
715         int res = 0;
716         struct page *hpage = compound_head(p);
717         /*
718          * We can safely recover from error on free or reserved (i.e.
719          * not in-use) hugepage by dequeuing it from freelist.
720          * To check whether a hugepage is in-use or not, we can't use
721          * page->lru because it can be used in other hugepage operations,
722          * such as __unmap_hugepage_range() and gather_surplus_pages().
723          * So instead we use page_mapping() and PageAnon().
724          * We assume that this function is called with page lock held,
725          * so there is no race between isolation and mapping/unmapping.
726          */
727         if (!(page_mapping(hpage) || PageAnon(hpage))) {
728                 res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
729                 if (!res)
730                         return RECOVERED;
731         }
732         return DELAYED;
733 }
734
735 /*
736  * Various page states we can handle.
737  *
738  * A page state is defined by its current page->flags bits.
739  * The table matches them in order and calls the right handler.
740  *
741  * This is quite tricky because we can access page at any time
742  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
743  *
744  * This is not complete. More states could be added.
745  * For any missing state don't attempt recovery.
746  */
747
748 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
749 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
750 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
751 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
752 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
753 #define lru             (1UL << PG_lru)
754 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
755 #define head            (1UL << PG_head)
756 #define tail            (1UL << PG_tail)
757 #define compound        (1UL << PG_compound)
758 #define slab            (1UL << PG_slab)
759 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
760
761 static struct page_state {
762         unsigned long mask;
763         unsigned long res;
764         char *msg;
765         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
766 } error_states[] = {
767         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_kernel },
768         /*
769          * free pages are specially detected outside this table:
770          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
771          */
772
773         /*
774          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
775          * currently unused objects without touching them. But just
776          * treat it as standard kernel for now.
777          */
778         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
779
780 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
781         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
782         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
783 #else
784         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
785 #endif
786
787         { sc|dirty,     sc|dirty,       "dirty swapcache",      me_swapcache_dirty },
788         { sc|dirty,     sc,             "clean swapcache",      me_swapcache_clean },
789
790         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "dirty mlocked LRU",    me_pagecache_dirty },
791         { mlock|dirty,  mlock,          "clean mlocked LRU",    me_pagecache_clean },
792
793         { unevict|dirty, unevict|dirty, "dirty unevictable LRU", me_pagecache_dirty },
794         { unevict|dirty, unevict,       "clean unevictable LRU", me_pagecache_clean },
795
796         { lru|dirty,    lru|dirty,      "dirty LRU",    me_pagecache_dirty },
797         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
798
799         /*
800          * Catchall entry: must be at end.
801          */
802         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
803 };
804
805 #undef dirty
806 #undef sc
807 #undef unevict
808 #undef mlock
809 #undef writeback
810 #undef lru
811 #undef swapbacked
812 #undef head
813 #undef tail
814 #undef compound
815 #undef slab
816 #undef reserved
817
818 /*
819  * "Dirty/Clean" indication is not 100% accurate due to the possibility of
820  * setting PG_dirty outside page lock. See also comment above set_page_dirty().
821  */
822 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
823 {
824         pr_err("MCE %#lx: %s page recovery: %s\n",
825                 pfn, msg, action_name[result]);
826 }
827
828 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
829                         unsigned long pfn)
830 {
831         int result;
832         int count;
833
834         result = ps->action(p, pfn);
835         action_result(pfn, ps->msg, result);
836
837         count = page_count(p) - 1;
838         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == DELAYED)
839                 count--;
840         if (count != 0) {
841                 printk(KERN_ERR
842                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
843                        pfn, ps->msg, count);
844                 result = FAILED;
845         }
846
847         /* Could do more checks here if page looks ok */
848         /*
849          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
850          */
851
852         return (result == RECOVERED || result == DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
853 }
854
855 /*
856  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
857  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
858  */
859 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
860                                   int trapno, int flags, struct page **hpagep)
861 {
862         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
863         struct address_space *mapping;
864         LIST_HEAD(tokill);
865         int ret;
866         int kill = 1, forcekill;
867         struct page *hpage = *hpagep;
868         struct page *ppage;
869
870         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
871                 return SWAP_SUCCESS;
872
873         /*
874          * This check implies we don't kill processes if their pages
875          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
876          */
877         if (!page_mapped(hpage))
878                 return SWAP_SUCCESS;
879
880         if (PageKsm(p))
881                 return SWAP_FAIL;
882
883         if (PageSwapCache(p)) {
884                 printk(KERN_ERR
885                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
886                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
887         }
888
889         /*
890          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
891          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
892          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
893          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
894          */
895         mapping = page_mapping(hpage);
896         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
897             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
898                 if (page_mkclean(hpage)) {
899                         SetPageDirty(hpage);
900                 } else {
901                         kill = 0;
902                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
903                         printk(KERN_INFO
904         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
905                                 pfn);
906                 }
907         }
908
909         /*
910          * ppage: poisoned page
911          *   if p is regular page(4k page)
912          *        ppage == real poisoned page;
913          *   else p is hugetlb or THP, ppage == head page.
914          */
915         ppage = hpage;
916
917         if (PageTransHuge(hpage)) {
918                 /*
919                  * Verify that this isn't a hugetlbfs head page, the check for
920                  * PageAnon is just for avoid tripping a split_huge_page
921                  * internal debug check, as split_huge_page refuses to deal with
922                  * anything that isn't an anon page. PageAnon can't go away fro
923                  * under us because we hold a refcount on the hpage, without a
924                  * refcount on the hpage. split_huge_page can't be safely called
925                  * in the first place, having a refcount on the tail isn't
926                  * enough * to be safe.
927                  */
928                 if (!PageHuge(hpage) && PageAnon(hpage)) {
929                         if (unlikely(split_huge_page(hpage))) {
930                                 /*
931                                  * FIXME: if splitting THP is failed, it is
932                                  * better to stop the following operation rather
933                                  * than causing panic by unmapping. System might
934                                  * survive if the page is freed later.
935                                  */
936                                 printk(KERN_INFO
937                                         "MCE %#lx: failed to split THP\n", pfn);
938
939                                 BUG_ON(!PageHWPoison(p));
940                                 return SWAP_FAIL;
941                         }
942                         /*
943                          * We pinned the head page for hwpoison handling,
944                          * now we split the thp and we are interested in
945                          * the hwpoisoned raw page, so move the refcount
946                          * to it. Similarly, page lock is shifted.
947                          */
948                         if (hpage != p) {
949                                 if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED)) {
950                                         put_page(hpage);
951                                         get_page(p);
952                                 }
953                                 lock_page(p);
954                                 unlock_page(hpage);
955                                 *hpagep = p;
956                         }
957                         /* THP is split, so ppage should be the real poisoned page. */
958                         ppage = p;
959                 }
960         }
961
962         /*
963          * First collect all the processes that have the page
964          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
965          * because ttu takes the rmap data structures down.
966          *
967          * Error handling: We ignore errors here because
968          * there's nothing that can be done.
969          */
970         if (kill)
971                 collect_procs(ppage, &tokill, flags & MF_ACTION_REQUIRED);
972
973         ret = try_to_unmap(ppage, ttu);
974         if (ret != SWAP_SUCCESS)
975                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
976                                 pfn, page_mapcount(ppage));
977
978         /*
979          * Now that the dirty bit has been propagated to the
980          * struct page and all unmaps done we can decide if
981          * killing is needed or not.  Only kill when the page
982          * was dirty or the process is not restartable,
983          * otherwise the tokill list is merely
984          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
985          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
986          * any accesses to the poisoned memory.
987          */
988         forcekill = PageDirty(ppage) || (flags & MF_MUST_KILL);
989         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno,
990                       ret != SWAP_SUCCESS, p, pfn, flags);
991
992         return ret;
993 }
994
995 static void set_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
996 {
997         int i;
998         int nr_pages = 1 << compound_trans_order(hpage);
999         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1000                 SetPageHWPoison(hpage + i);
1001 }
1002
1003 static void clear_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
1004 {
1005         int i;
1006         int nr_pages = 1 << compound_trans_order(hpage);
1007         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1008                 ClearPageHWPoison(hpage + i);
1009 }
1010
1011 /**
1012  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
1013  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1014  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1015  * @flags: fine tune action taken
1016  *
1017  * This function is called by the low level machine check code
1018  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1019  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1020  * dropping pages, killing processes etc.
1021  *
1022  * The function is primarily of use for corruptions that
1023  * happen outside the current execution context (e.g. when
1024  * detected by a background scrubber)
1025  *
1026  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1027  * enabled and no spinlocks hold.
1028  */
1029 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1030 {
1031         struct page_state *ps;
1032         struct page *p;
1033         struct page *hpage;
1034         int res;
1035         unsigned int nr_pages;
1036         unsigned long page_flags;
1037
1038         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1039                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1040
1041         if (!pfn_valid(pfn)) {
1042                 printk(KERN_ERR
1043                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
1044                        pfn);
1045                 return -ENXIO;
1046         }
1047
1048         p = pfn_to_page(pfn);
1049         hpage = compound_head(p);
1050         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1051                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1052                 return 0;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * Currently errors on hugetlbfs pages are measured in hugepage units,
1057          * so nr_pages should be 1 << compound_order.  OTOH when errors are on
1058          * transparent hugepages, they are supposed to be split and error
1059          * measurement is done in normal page units.  So nr_pages should be one
1060          * in this case.
1061          */
1062         if (PageHuge(p))
1063                 nr_pages = 1 << compound_order(hpage);
1064         else /* normal page or thp */
1065                 nr_pages = 1;
1066         atomic_long_add(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1067
1068         /*
1069          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1070          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1071          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1072          * 2) it's a free hugepage, which is also safe:
1073          *    an affected hugepage will be dequeued from hugepage freelist,
1074          *    so there's no concern about reusing it ever after.
1075          * 3) it's part of a non-compound high order page.
1076          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1077          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1078          *    used and will be freed some time later.
1079          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1080          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1081          */
1082         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
1083                 !get_page_unless_zero(hpage)) {
1084                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1085                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
1086                         return 0;
1087                 } else if (PageHuge(hpage)) {
1088                         /*
1089                          * Check "filter hit" and "race with other subpage."
1090                          */
1091                         lock_page(hpage);
1092                         if (PageHWPoison(hpage)) {
1093                                 if ((hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1094                                     || (p != hpage && TestSetPageHWPoison(hpage))) {
1095                                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1096                                         unlock_page(hpage);
1097                                         return 0;
1098                                 }
1099                         }
1100                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1101                         res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1102                         action_result(pfn, "free huge",
1103                                       res ? IGNORED : DELAYED);
1104                         unlock_page(hpage);
1105                         return res;
1106                 } else {
1107                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
1108                         return -EBUSY;
1109                 }
1110         }
1111
1112         /*
1113          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1114          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1115          * - to avoid races with __set_page_locked()
1116          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1117          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1118          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1119          */
1120         if (!PageHuge(p) && !PageTransTail(p)) {
1121                 if (!PageLRU(p))
1122                         shake_page(p, 0);
1123                 if (!PageLRU(p)) {
1124                         /*
1125                          * shake_page could have turned it free.
1126                          */
1127                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1128                                 action_result(pfn, "free buddy, 2nd try",
1129                                                 DELAYED);
1130                                 return 0;
1131                         }
1132                         action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
1133                         put_page(p);
1134                         return -EBUSY;
1135                 }
1136         }
1137
1138         /*
1139          * Lock the page and wait for writeback to finish.
1140          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1141          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1142          */
1143         lock_page(hpage);
1144
1145         /*
1146          * We use page flags to determine what action should be taken, but
1147          * the flags can be modified by the error containment action.  One
1148          * example is an mlocked page, where PG_mlocked is cleared by
1149          * page_remove_rmap() in try_to_unmap_one(). So to determine page status
1150          * correctly, we save a copy of the page flags at this time.
1151          */
1152         page_flags = p->flags;
1153
1154         /*
1155          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1156          */
1157         if (!PageHWPoison(p)) {
1158                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1159                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1160                 put_page(hpage);
1161                 res = 0;
1162                 goto out;
1163         }
1164         if (hwpoison_filter(p)) {
1165                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1166                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1167                 unlock_page(hpage);
1168                 put_page(hpage);
1169                 return 0;
1170         }
1171
1172         /*
1173          * For error on the tail page, we should set PG_hwpoison
1174          * on the head page to show that the hugepage is hwpoisoned
1175          */
1176         if (PageHuge(p) && PageTail(p) && TestSetPageHWPoison(hpage)) {
1177                 action_result(pfn, "hugepage already hardware poisoned",
1178                                 IGNORED);
1179                 unlock_page(hpage);
1180                 put_page(hpage);
1181                 return 0;
1182         }
1183         /*
1184          * Set PG_hwpoison on all pages in an error hugepage,
1185          * because containment is done in hugepage unit for now.
1186          * Since we have done TestSetPageHWPoison() for the head page with
1187          * page lock held, we can safely set PG_hwpoison bits on tail pages.
1188          */
1189         if (PageHuge(p))
1190                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1191
1192         wait_on_page_writeback(p);
1193
1194         /*
1195          * Now take care of user space mappings.
1196          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1197          *
1198          * When the raw error page is thp tail page, hpage points to the raw
1199          * page after thp split.
1200          */
1201         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags, &hpage)
1202             != SWAP_SUCCESS) {
1203                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
1204                 res = -EBUSY;
1205                 goto out;
1206         }
1207
1208         /*
1209          * Torn down by someone else?
1210          */
1211         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1212                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
1213                 res = -EBUSY;
1214                 goto out;
1215         }
1216
1217         res = -EBUSY;
1218         /*
1219          * The first check uses the current page flags which may not have any
1220          * relevant information. The second check with the saved page flagss is
1221          * carried out only if the first check can't determine the page status.
1222          */
1223         for (ps = error_states;; ps++)
1224                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res)
1225                         break;
1226         if (!ps->mask)
1227                 for (ps = error_states;; ps++)
1228                         if ((page_flags & ps->mask) == ps->res)
1229                                 break;
1230         res = page_action(ps, p, pfn);
1231 out:
1232         unlock_page(hpage);
1233         return res;
1234 }
1235 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1236
1237 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1238 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1239
1240 struct memory_failure_entry {
1241         unsigned long pfn;
1242         int trapno;
1243         int flags;
1244 };
1245
1246 struct memory_failure_cpu {
1247         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1248                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1249         spinlock_t lock;
1250         struct work_struct work;
1251 };
1252
1253 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1254
1255 /**
1256  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1257  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1258  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1259  * @flags: Flags for memory failure handling
1260  *
1261  * This function is called by the low level hardware error handler
1262  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1263  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1264  * processes etc.
1265  *
1266  * The function is primarily of use for corruptions that
1267  * happen outside the current execution context (e.g. when
1268  * detected by a background scrubber)
1269  *
1270  * Can run in IRQ context.
1271  */
1272 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1273 {
1274         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1275         unsigned long proc_flags;
1276         struct memory_failure_entry entry = {
1277                 .pfn =          pfn,
1278                 .trapno =       trapno,
1279                 .flags =        flags,
1280         };
1281
1282         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1283         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1284         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, &entry))
1285                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1286         else
1287                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at 0x%#lx\n",
1288                        pfn);
1289         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1290         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1293
1294 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1295 {
1296         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1297         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1298         unsigned long proc_flags;
1299         int gotten;
1300
1301         mf_cpu = &__get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1302         for (;;) {
1303                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1304                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1305                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1306                 if (!gotten)
1307                         break;
1308                 memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1309         }
1310 }
1311
1312 static int __init memory_failure_init(void)
1313 {
1314         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1315         int cpu;
1316
1317         for_each_possible_cpu(cpu) {
1318                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1319                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1320                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1321                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1322         }
1323
1324         return 0;
1325 }
1326 core_initcall(memory_failure_init);
1327
1328 /**
1329  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1330  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1331  *
1332  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1333  * memory_failure() earlier.
1334  *
1335  * This is only done on the software-level, so it only works
1336  * for linux injected failures, not real hardware failures
1337  *
1338  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1339  */
1340 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1341 {
1342         struct page *page;
1343         struct page *p;
1344         int freeit = 0;
1345         unsigned int nr_pages;
1346
1347         if (!pfn_valid(pfn))
1348                 return -ENXIO;
1349
1350         p = pfn_to_page(pfn);
1351         page = compound_head(p);
1352
1353         if (!PageHWPoison(p)) {
1354                 pr_info("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1355                 return 0;
1356         }
1357
1358         nr_pages = 1 << compound_trans_order(page);
1359
1360         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1361                 /*
1362                  * Since HWPoisoned hugepage should have non-zero refcount,
1363                  * race between memory failure and unpoison seems to happen.
1364                  * In such case unpoison fails and memory failure runs
1365                  * to the end.
1366                  */
1367                 if (PageHuge(page)) {
1368                         pr_info("MCE: Memory failure is now running on free hugepage %#lx\n", pfn);
1369                         return 0;
1370                 }
1371                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1372                         atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1373                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1374                 return 0;
1375         }
1376
1377         lock_page(page);
1378         /*
1379          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1380          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1381          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1382          * the free buddy page pool.
1383          */
1384         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1385                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1386                 atomic_long_sub(nr_pages, &num_poisoned_pages);
1387                 freeit = 1;
1388                 if (PageHuge(page))
1389                         clear_page_hwpoison_huge_page(page);
1390         }
1391         unlock_page(page);
1392
1393         put_page(page);
1394         if (freeit)
1395                 put_page(page);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1400
1401 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1402 {
1403         int nid = page_to_nid(p);
1404         if (PageHuge(p))
1405                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1406                                                    nid);
1407         else
1408                 return alloc_pages_exact_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1413  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1414  * that is not free, and 1 for any other page type.
1415  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1416  */
1417 static int __get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1418 {
1419         int ret;
1420
1421         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1422                 return 1;
1423
1424         /*
1425          * The lock_memory_hotplug prevents a race with memory hotplug.
1426          * This is a big hammer, a better would be nicer.
1427          */
1428         lock_memory_hotplug();
1429
1430         /*
1431          * Isolate the page, so that it doesn't get reallocated if it
1432          * was free. This flag should be kept set until the source page
1433          * is freed and PG_hwpoison on it is set.
1434          */
1435         set_migratetype_isolate(p, true);
1436         /*
1437          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1438          * from free hugepage list.
1439          */
1440         if (!get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
1441                 if (PageHuge(p)) {
1442                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1443                         ret = 0;
1444                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1445                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1446                         ret = 0;
1447                 } else {
1448                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1449                                 __func__, pfn, p->flags);
1450                         ret = -EIO;
1451                 }
1452         } else {
1453                 /* Not a free page */
1454                 ret = 1;
1455         }
1456         unlock_memory_hotplug();
1457         return ret;
1458 }
1459
1460 static int get_any_page(struct page *page, unsigned long pfn, int flags)
1461 {
1462         int ret = __get_any_page(page, pfn, flags);
1463
1464         if (ret == 1 && !PageHuge(page) && !PageLRU(page)) {
1465                 /*
1466                  * Try to free it.
1467                  */
1468                 put_page(page);
1469                 shake_page(page, 1);
1470
1471                 /*
1472                  * Did it turn free?
1473                  */
1474                 ret = __get_any_page(page, pfn, 0);
1475                 if (!PageLRU(page)) {
1476                         pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx\n",
1477                                 pfn, page->flags);
1478                         return -EIO;
1479                 }
1480         }
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1485 {
1486         int ret;
1487         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1488         struct page *hpage = compound_head(page);
1489
1490         /*
1491          * This double-check of PageHWPoison is to avoid the race with
1492          * memory_failure(). See also comment in __soft_offline_page().
1493          */
1494         lock_page(hpage);
1495         if (PageHWPoison(hpage)) {
1496                 unlock_page(hpage);
1497                 put_page(hpage);
1498                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1499                 return -EBUSY;
1500         }
1501         unlock_page(hpage);
1502
1503         /* Keep page count to indicate a given hugepage is isolated. */
1504         ret = migrate_huge_page(hpage, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1505                                 MIGRATE_SYNC);
1506         put_page(hpage);
1507         if (ret) {
1508                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1509                         pfn, ret, page->flags);
1510         } else {
1511                 /* overcommit hugetlb page will be freed to buddy */
1512                 if (PageHuge(page)) {
1513                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1514                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1515                         atomic_long_add(1 << compound_order(hpage),
1516                                         &num_poisoned_pages);
1517                 } else {
1518                         SetPageHWPoison(page);
1519                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1520                 }
1521         }
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags);
1526
1527 /**
1528  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1529  * @page: page to offline
1530  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1531  *
1532  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1533  *
1534  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1535  * without killing anything. This is for the case when
1536  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1537  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1538  * out.
1539  *
1540  * The actual policy on when to do that is maintained by
1541  * user space.
1542  *
1543  * This should never impact any application or cause data loss,
1544  * however it might take some time.
1545  *
1546  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1547  * ``good enough'' for the majority of memory.
1548  */
1549 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1550 {
1551         int ret;
1552         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1553         struct page *hpage = compound_head(page);
1554
1555         if (PageHWPoison(page)) {
1556                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1557                 return -EBUSY;
1558         }
1559         if (!PageHuge(page) && PageTransHuge(hpage)) {
1560                 if (PageAnon(hpage) && unlikely(split_huge_page(hpage))) {
1561                         pr_info("soft offline: %#lx: failed to split THP\n",
1562                                 pfn);
1563                         return -EBUSY;
1564                 }
1565         }
1566
1567         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1568         if (ret < 0)
1569                 return ret;
1570         if (ret) { /* for in-use pages */
1571                 if (PageHuge(page))
1572                         ret = soft_offline_huge_page(page, flags);
1573                 else
1574                         ret = __soft_offline_page(page, flags);
1575         } else { /* for free pages */
1576                 if (PageHuge(page)) {
1577                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1578                         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1579                         atomic_long_add(1 << compound_trans_order(hpage),
1580                                         &num_poisoned_pages);
1581                 } else {
1582                         SetPageHWPoison(page);
1583                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1584                 }
1585         }
1586         unset_migratetype_isolate(page, MIGRATE_MOVABLE);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 static int __soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1591 {
1592         int ret;
1593         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1594
1595         /*
1596          * Check PageHWPoison again inside page lock because PageHWPoison
1597          * is set by memory_failure() outside page lock. Note that
1598          * memory_failure() also double-checks PageHWPoison inside page lock,
1599          * so there's no race between soft_offline_page() and memory_failure().
1600          */
1601         lock_page(page);
1602         wait_on_page_writeback(page);
1603         if (PageHWPoison(page)) {
1604                 unlock_page(page);
1605                 put_page(page);
1606                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1607                 return -EBUSY;
1608         }
1609         /*
1610          * Try to invalidate first. This should work for
1611          * non dirty unmapped page cache pages.
1612          */
1613         ret = invalidate_inode_page(page);
1614         unlock_page(page);
1615         /*
1616          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1617          * would need to fix isolation locking first.
1618          */
1619         if (ret == 1) {
1620                 put_page(page);
1621                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1622                 SetPageHWPoison(page);
1623                 atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1624                 return 0;
1625         }
1626
1627         /*
1628          * Simple invalidation didn't work.
1629          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1630          * handles a large number of cases for us.
1631          */
1632         ret = isolate_lru_page(page);
1633         /*
1634          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1635          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1636          */
1637         put_page(page);
1638         if (!ret) {
1639                 LIST_HEAD(pagelist);
1640                 inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1641                                         page_is_file_cache(page));
1642                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1643                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1644                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMORY_FAILURE);
1645                 if (ret) {
1646                         putback_lru_pages(&pagelist);
1647                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1648                                 pfn, ret, page->flags);
1649                         if (ret > 0)
1650                                 ret = -EIO;
1651                 } else {
1652                         /*
1653                          * After page migration succeeds, the source page can
1654                          * be trapped in pagevec and actual freeing is delayed.
1655                          * Freeing code works differently based on PG_hwpoison,
1656                          * so there's a race. We need to make sure that the
1657                          * source page should be freed back to buddy before
1658                          * setting PG_hwpoison.
1659                          */
1660                         if (!is_free_buddy_page(page))
1661                                 lru_add_drain_all();
1662                         if (!is_free_buddy_page(page))
1663                                 drain_all_pages();
1664                         SetPageHWPoison(page);
1665                         if (!is_free_buddy_page(page))
1666                                 pr_info("soft offline: %#lx: page leaked\n",
1667                                         pfn);
1668                         atomic_long_inc(&num_poisoned_pages);
1669                 }
1670         } else {
1671                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx\n",
1672                         pfn, ret, page_count(page), page->flags);
1673         }
1674         return ret;
1675 }