mm: swap: implement generic handler for swap_activate
[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 mce_bad_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 == current) {
212                 si.si_code = BUS_MCEERR_AR;
213                 ret = force_sig_info(SIGBUS, &si, t);
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)
386 {
387         if (!tsk->mm)
388                 return 0;
389         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
390                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
391         return sysctl_memory_failure_early_kill;
392 }
393
394 /*
395  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
396  */
397 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
398                               struct to_kill **tkc)
399 {
400         struct vm_area_struct *vma;
401         struct task_struct *tsk;
402         struct anon_vma *av;
403
404         av = page_lock_anon_vma(page);
405         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
406                 return;
407
408         read_lock(&tasklist_lock);
409         for_each_process (tsk) {
410                 struct anon_vma_chain *vmac;
411
412                 if (!task_early_kill(tsk))
413                         continue;
414                 list_for_each_entry(vmac, &av->head, same_anon_vma) {
415                         vma = vmac->vma;
416                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
417                                 continue;
418                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
419                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
420                 }
421         }
422         read_unlock(&tasklist_lock);
423         page_unlock_anon_vma(av);
424 }
425
426 /*
427  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
428  */
429 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
430                               struct to_kill **tkc)
431 {
432         struct vm_area_struct *vma;
433         struct task_struct *tsk;
434         struct prio_tree_iter iter;
435         struct address_space *mapping = page->mapping;
436
437         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
438         read_lock(&tasklist_lock);
439         for_each_process(tsk) {
440                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
441
442                 if (!task_early_kill(tsk))
443                         continue;
444
445                 vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff,
446                                       pgoff) {
447                         /*
448                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
449                          * the page but the corrupted page is not necessarily
450                          * mapped it in its pte.
451                          * Assume applications who requested early kill want
452                          * to be informed of all such data corruptions.
453                          */
454                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
455                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
456                 }
457         }
458         read_unlock(&tasklist_lock);
459         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
460 }
461
462 /*
463  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
464  * This is done in two steps for locking reasons.
465  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
466  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
467  */
468 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill)
469 {
470         struct to_kill *tk;
471
472         if (!page->mapping)
473                 return;
474
475         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
476         if (!tk)
477                 return;
478         if (PageAnon(page))
479                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk);
480         else
481                 collect_procs_file(page, tokill, &tk);
482         kfree(tk);
483 }
484
485 /*
486  * Error handlers for various types of pages.
487  */
488
489 enum outcome {
490         IGNORED,        /* Error: cannot be handled */
491         FAILED,         /* Error: handling failed */
492         DELAYED,        /* Will be handled later */
493         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
494 };
495
496 static const char *action_name[] = {
497         [IGNORED] = "Ignored",
498         [FAILED] = "Failed",
499         [DELAYED] = "Delayed",
500         [RECOVERED] = "Recovered",
501 };
502
503 /*
504  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
505  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
506  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
507  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
508  */
509 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
510 {
511         if (!isolate_lru_page(p)) {
512                 /*
513                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
514                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
515                  */
516                 ClearPageActive(p);
517                 ClearPageUnevictable(p);
518                 /*
519                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
520                  */
521                 page_cache_release(p);
522                 return 0;
523         }
524         return -EIO;
525 }
526
527 /*
528  * Error hit kernel page.
529  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
530  * could be more sophisticated.
531  */
532 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
533 {
534         return IGNORED;
535 }
536
537 /*
538  * Page in unknown state. Do nothing.
539  */
540 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
541 {
542         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
543         return FAILED;
544 }
545
546 /*
547  * Clean (or cleaned) page cache page.
548  */
549 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
550 {
551         int err;
552         int ret = FAILED;
553         struct address_space *mapping;
554
555         delete_from_lru_cache(p);
556
557         /*
558          * For anonymous pages we're done the only reference left
559          * should be the one m_f() holds.
560          */
561         if (PageAnon(p))
562                 return RECOVERED;
563
564         /*
565          * Now truncate the page in the page cache. This is really
566          * more like a "temporary hole punch"
567          * Don't do this for block devices when someone else
568          * has a reference, because it could be file system metadata
569          * and that's not safe to truncate.
570          */
571         mapping = page_mapping(p);
572         if (!mapping) {
573                 /*
574                  * Page has been teared down in the meanwhile
575                  */
576                 return FAILED;
577         }
578
579         /*
580          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
581          *
582          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
583          */
584         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
585                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
586                 if (err != 0) {
587                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
588                                         pfn, err);
589                 } else if (page_has_private(p) &&
590                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
591                         pr_info("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
592                 } else {
593                         ret = RECOVERED;
594                 }
595         } else {
596                 /*
597                  * If the file system doesn't support it just invalidate
598                  * This fails on dirty or anything with private pages
599                  */
600                 if (invalidate_inode_page(p))
601                         ret = RECOVERED;
602                 else
603                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
604                                 pfn);
605         }
606         return ret;
607 }
608
609 /*
610  * Dirty cache page page
611  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
612  * propagated.
613  */
614 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
615 {
616         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
617
618         SetPageError(p);
619         /* TBD: print more information about the file. */
620         if (mapping) {
621                 /*
622                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
623                  * who check the mapping.
624                  * This way the application knows that something went
625                  * wrong with its dirty file data.
626                  *
627                  * There's one open issue:
628                  *
629                  * The EIO will be only reported on the next IO
630                  * operation and then cleared through the IO map.
631                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
632                  * first through the AS_EIO flag in the address space
633                  * and then through the PageError flag in the page.
634                  * Since we drop pages on memory failure handling the
635                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
636                  *
637                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
638                  * the first operation that returns an error, while
639                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
640                  * when the page is reread or dropped.  If an
641                  * application assumes it will always get error on
642                  * fsync, but does other operations on the fd before
643                  * and the page is dropped between then the error
644                  * will not be properly reported.
645                  *
646                  * This can already happen even without hwpoisoned
647                  * pages: first on metadata IO errors (which only
648                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
649                  * at the wrong time.
650                  *
651                  * So right now we assume that the application DTRT on
652                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
653                  * of the kernel.
654                  */
655                 mapping_set_error(mapping, EIO);
656         }
657
658         return me_pagecache_clean(p, pfn);
659 }
660
661 /*
662  * Clean and dirty swap cache.
663  *
664  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
665  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
666  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
667  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
668  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
669  * and then
670  *      - clear dirty bit to prevent IO
671  *      - remove from LRU
672  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
673  *        a later page fault, we know the application is accessing
674  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
675  *        interception code in do_swap_page to catch it).
676  *
677  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
678  * bring in the known good data from disk.
679  */
680 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
681 {
682         ClearPageDirty(p);
683         /* Trigger EIO in shmem: */
684         ClearPageUptodate(p);
685
686         if (!delete_from_lru_cache(p))
687                 return DELAYED;
688         else
689                 return FAILED;
690 }
691
692 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
693 {
694         delete_from_swap_cache(p);
695
696         if (!delete_from_lru_cache(p))
697                 return RECOVERED;
698         else
699                 return FAILED;
700 }
701
702 /*
703  * Huge pages. Needs work.
704  * Issues:
705  * - Error on hugepage is contained in hugepage unit (not in raw page unit.)
706  *   To narrow down kill region to one page, we need to break up pmd.
707  */
708 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
709 {
710         int res = 0;
711         struct page *hpage = compound_head(p);
712         /*
713          * We can safely recover from error on free or reserved (i.e.
714          * not in-use) hugepage by dequeuing it from freelist.
715          * To check whether a hugepage is in-use or not, we can't use
716          * page->lru because it can be used in other hugepage operations,
717          * such as __unmap_hugepage_range() and gather_surplus_pages().
718          * So instead we use page_mapping() and PageAnon().
719          * We assume that this function is called with page lock held,
720          * so there is no race between isolation and mapping/unmapping.
721          */
722         if (!(page_mapping(hpage) || PageAnon(hpage))) {
723                 res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
724                 if (!res)
725                         return RECOVERED;
726         }
727         return DELAYED;
728 }
729
730 /*
731  * Various page states we can handle.
732  *
733  * A page state is defined by its current page->flags bits.
734  * The table matches them in order and calls the right handler.
735  *
736  * This is quite tricky because we can access page at any time
737  * in its live cycle, so all accesses have to be extremely careful.
738  *
739  * This is not complete. More states could be added.
740  * For any missing state don't attempt recovery.
741  */
742
743 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
744 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
745 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
746 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
747 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
748 #define lru             (1UL << PG_lru)
749 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
750 #define head            (1UL << PG_head)
751 #define tail            (1UL << PG_tail)
752 #define compound        (1UL << PG_compound)
753 #define slab            (1UL << PG_slab)
754 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
755
756 static struct page_state {
757         unsigned long mask;
758         unsigned long res;
759         char *msg;
760         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
761 } error_states[] = {
762         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_kernel },
763         /*
764          * free pages are specially detected outside this table:
765          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
766          */
767
768         /*
769          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
770          * currently unused objects without touching them. But just
771          * treat it as standard kernel for now.
772          */
773         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
774
775 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
776         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
777         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
778 #else
779         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
780 #endif
781
782         { sc|dirty,     sc|dirty,       "swapcache",    me_swapcache_dirty },
783         { sc|dirty,     sc,             "swapcache",    me_swapcache_clean },
784
785         { unevict|dirty, unevict|dirty, "unevictable LRU", me_pagecache_dirty},
786         { unevict,      unevict,        "unevictable LRU", me_pagecache_clean},
787
788         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "mlocked LRU",  me_pagecache_dirty },
789         { mlock,        mlock,          "mlocked LRU",  me_pagecache_clean },
790
791         { lru|dirty,    lru|dirty,      "LRU",          me_pagecache_dirty },
792         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
793
794         /*
795          * Catchall entry: must be at end.
796          */
797         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
798 };
799
800 #undef dirty
801 #undef sc
802 #undef unevict
803 #undef mlock
804 #undef writeback
805 #undef lru
806 #undef swapbacked
807 #undef head
808 #undef tail
809 #undef compound
810 #undef slab
811 #undef reserved
812
813 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
814 {
815         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
816
817         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: %s%s page recovery: %s\n",
818                 pfn,
819                 PageDirty(page) ? "dirty " : "",
820                 msg, action_name[result]);
821 }
822
823 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
824                         unsigned long pfn)
825 {
826         int result;
827         int count;
828
829         result = ps->action(p, pfn);
830         action_result(pfn, ps->msg, result);
831
832         count = page_count(p) - 1;
833         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == DELAYED)
834                 count--;
835         if (count != 0) {
836                 printk(KERN_ERR
837                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
838                        pfn, ps->msg, count);
839                 result = FAILED;
840         }
841
842         /* Could do more checks here if page looks ok */
843         /*
844          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
845          */
846
847         return (result == RECOVERED || result == DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
848 }
849
850 /*
851  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
852  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
853  */
854 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
855                                   int trapno, int flags)
856 {
857         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
858         struct address_space *mapping;
859         LIST_HEAD(tokill);
860         int ret;
861         int kill = 1, forcekill;
862         struct page *hpage = compound_head(p);
863         struct page *ppage;
864
865         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
866                 return SWAP_SUCCESS;
867
868         /*
869          * This check implies we don't kill processes if their pages
870          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
871          */
872         if (!page_mapped(hpage))
873                 return SWAP_SUCCESS;
874
875         if (PageKsm(p))
876                 return SWAP_FAIL;
877
878         if (PageSwapCache(p)) {
879                 printk(KERN_ERR
880                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
881                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
882         }
883
884         /*
885          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
886          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
887          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
888          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
889          */
890         mapping = page_mapping(hpage);
891         if (!(flags & MF_MUST_KILL) && !PageDirty(hpage) && mapping &&
892             mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
893                 if (page_mkclean(hpage)) {
894                         SetPageDirty(hpage);
895                 } else {
896                         kill = 0;
897                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
898                         printk(KERN_INFO
899         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
900                                 pfn);
901                 }
902         }
903
904         /*
905          * ppage: poisoned page
906          *   if p is regular page(4k page)
907          *        ppage == real poisoned page;
908          *   else p is hugetlb or THP, ppage == head page.
909          */
910         ppage = hpage;
911
912         if (PageTransHuge(hpage)) {
913                 /*
914                  * Verify that this isn't a hugetlbfs head page, the check for
915                  * PageAnon is just for avoid tripping a split_huge_page
916                  * internal debug check, as split_huge_page refuses to deal with
917                  * anything that isn't an anon page. PageAnon can't go away fro
918                  * under us because we hold a refcount on the hpage, without a
919                  * refcount on the hpage. split_huge_page can't be safely called
920                  * in the first place, having a refcount on the tail isn't
921                  * enough * to be safe.
922                  */
923                 if (!PageHuge(hpage) && PageAnon(hpage)) {
924                         if (unlikely(split_huge_page(hpage))) {
925                                 /*
926                                  * FIXME: if splitting THP is failed, it is
927                                  * better to stop the following operation rather
928                                  * than causing panic by unmapping. System might
929                                  * survive if the page is freed later.
930                                  */
931                                 printk(KERN_INFO
932                                         "MCE %#lx: failed to split THP\n", pfn);
933
934                                 BUG_ON(!PageHWPoison(p));
935                                 return SWAP_FAIL;
936                         }
937                         /* THP is split, so ppage should be the real poisoned page. */
938                         ppage = p;
939                 }
940         }
941
942         /*
943          * First collect all the processes that have the page
944          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
945          * because ttu takes the rmap data structures down.
946          *
947          * Error handling: We ignore errors here because
948          * there's nothing that can be done.
949          */
950         if (kill)
951                 collect_procs(ppage, &tokill);
952
953         if (hpage != ppage)
954                 lock_page(ppage);
955
956         ret = try_to_unmap(ppage, ttu);
957         if (ret != SWAP_SUCCESS)
958                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
959                                 pfn, page_mapcount(ppage));
960
961         if (hpage != ppage)
962                 unlock_page(ppage);
963
964         /*
965          * Now that the dirty bit has been propagated to the
966          * struct page and all unmaps done we can decide if
967          * killing is needed or not.  Only kill when the page
968          * was dirty or the process is not restartable,
969          * otherwise the tokill list is merely
970          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
971          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
972          * any accesses to the poisoned memory.
973          */
974         forcekill = PageDirty(ppage) || (flags & MF_MUST_KILL);
975         kill_procs(&tokill, forcekill, trapno,
976                       ret != SWAP_SUCCESS, p, pfn, flags);
977
978         return ret;
979 }
980
981 static void set_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
982 {
983         int i;
984         int nr_pages = 1 << compound_trans_order(hpage);
985         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
986                 SetPageHWPoison(hpage + i);
987 }
988
989 static void clear_page_hwpoison_huge_page(struct page *hpage)
990 {
991         int i;
992         int nr_pages = 1 << compound_trans_order(hpage);
993         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
994                 ClearPageHWPoison(hpage + i);
995 }
996
997 /**
998  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
999  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1000  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1001  * @flags: fine tune action taken
1002  *
1003  * This function is called by the low level machine check code
1004  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
1005  * of a page. It tries its best to recover, which includes
1006  * dropping pages, killing processes etc.
1007  *
1008  * The function is primarily of use for corruptions that
1009  * happen outside the current execution context (e.g. when
1010  * detected by a background scrubber)
1011  *
1012  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
1013  * enabled and no spinlocks hold.
1014  */
1015 int memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1016 {
1017         struct page_state *ps;
1018         struct page *p;
1019         struct page *hpage;
1020         int res;
1021         unsigned int nr_pages;
1022
1023         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
1024                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
1025
1026         if (!pfn_valid(pfn)) {
1027                 printk(KERN_ERR
1028                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
1029                        pfn);
1030                 return -ENXIO;
1031         }
1032
1033         p = pfn_to_page(pfn);
1034         hpage = compound_head(p);
1035         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
1036                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
1037                 return 0;
1038         }
1039
1040         nr_pages = 1 << compound_trans_order(hpage);
1041         atomic_long_add(nr_pages, &mce_bad_pages);
1042
1043         /*
1044          * We need/can do nothing about count=0 pages.
1045          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
1046          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
1047          * 2) it's a free hugepage, which is also safe:
1048          *    an affected hugepage will be dequeued from hugepage freelist,
1049          *    so there's no concern about reusing it ever after.
1050          * 3) it's part of a non-compound high order page.
1051          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
1052          *    R/W the page; let's pray that the page has been
1053          *    used and will be freed some time later.
1054          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
1055          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
1056          */
1057         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
1058                 !get_page_unless_zero(hpage)) {
1059                 if (is_free_buddy_page(p)) {
1060                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
1061                         return 0;
1062                 } else if (PageHuge(hpage)) {
1063                         /*
1064                          * Check "just unpoisoned", "filter hit", and
1065                          * "race with other subpage."
1066                          */
1067                         lock_page(hpage);
1068                         if (!PageHWPoison(hpage)
1069                             || (hwpoison_filter(p) && TestClearPageHWPoison(p))
1070                             || (p != hpage && TestSetPageHWPoison(hpage))) {
1071                                 atomic_long_sub(nr_pages, &mce_bad_pages);
1072                                 return 0;
1073                         }
1074                         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1075                         res = dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1076                         action_result(pfn, "free huge",
1077                                       res ? IGNORED : DELAYED);
1078                         unlock_page(hpage);
1079                         return res;
1080                 } else {
1081                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
1082                         return -EBUSY;
1083                 }
1084         }
1085
1086         /*
1087          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
1088          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
1089          * - to avoid races with __set_page_locked()
1090          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
1091          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
1092          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
1093          */
1094         if (!PageHuge(p) && !PageTransTail(p)) {
1095                 if (!PageLRU(p))
1096                         shake_page(p, 0);
1097                 if (!PageLRU(p)) {
1098                         /*
1099                          * shake_page could have turned it free.
1100                          */
1101                         if (is_free_buddy_page(p)) {
1102                                 action_result(pfn, "free buddy, 2nd try",
1103                                                 DELAYED);
1104                                 return 0;
1105                         }
1106                         action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
1107                         put_page(p);
1108                         return -EBUSY;
1109                 }
1110         }
1111
1112         /*
1113          * Lock the page and wait for writeback to finish.
1114          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
1115          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
1116          */
1117         lock_page(hpage);
1118
1119         /*
1120          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
1121          */
1122         if (!PageHWPoison(p)) {
1123                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
1124                 res = 0;
1125                 goto out;
1126         }
1127         if (hwpoison_filter(p)) {
1128                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1129                         atomic_long_sub(nr_pages, &mce_bad_pages);
1130                 unlock_page(hpage);
1131                 put_page(hpage);
1132                 return 0;
1133         }
1134
1135         /*
1136          * For error on the tail page, we should set PG_hwpoison
1137          * on the head page to show that the hugepage is hwpoisoned
1138          */
1139         if (PageHuge(p) && PageTail(p) && TestSetPageHWPoison(hpage)) {
1140                 action_result(pfn, "hugepage already hardware poisoned",
1141                                 IGNORED);
1142                 unlock_page(hpage);
1143                 put_page(hpage);
1144                 return 0;
1145         }
1146         /*
1147          * Set PG_hwpoison on all pages in an error hugepage,
1148          * because containment is done in hugepage unit for now.
1149          * Since we have done TestSetPageHWPoison() for the head page with
1150          * page lock held, we can safely set PG_hwpoison bits on tail pages.
1151          */
1152         if (PageHuge(p))
1153                 set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1154
1155         wait_on_page_writeback(p);
1156
1157         /*
1158          * Now take care of user space mappings.
1159          * Abort on fail: __delete_from_page_cache() assumes unmapped page.
1160          */
1161         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno, flags) != SWAP_SUCCESS) {
1162                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
1163                 res = -EBUSY;
1164                 goto out;
1165         }
1166
1167         /*
1168          * Torn down by someone else?
1169          */
1170         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
1171                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
1172                 res = -EBUSY;
1173                 goto out;
1174         }
1175
1176         res = -EBUSY;
1177         for (ps = error_states;; ps++) {
1178                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res) {
1179                         res = page_action(ps, p, pfn);
1180                         break;
1181                 }
1182         }
1183 out:
1184         unlock_page(hpage);
1185         return res;
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure);
1188
1189 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER       4
1190 #define MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE        (1 << MEMORY_FAILURE_FIFO_ORDER)
1191
1192 struct memory_failure_entry {
1193         unsigned long pfn;
1194         int trapno;
1195         int flags;
1196 };
1197
1198 struct memory_failure_cpu {
1199         DECLARE_KFIFO(fifo, struct memory_failure_entry,
1200                       MEMORY_FAILURE_FIFO_SIZE);
1201         spinlock_t lock;
1202         struct work_struct work;
1203 };
1204
1205 static DEFINE_PER_CPU(struct memory_failure_cpu, memory_failure_cpu);
1206
1207 /**
1208  * memory_failure_queue - Schedule handling memory failure of a page.
1209  * @pfn: Page Number of the corrupted page
1210  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
1211  * @flags: Flags for memory failure handling
1212  *
1213  * This function is called by the low level hardware error handler
1214  * when it detects hardware memory corruption of a page. It schedules
1215  * the recovering of error page, including dropping pages, killing
1216  * processes etc.
1217  *
1218  * The function is primarily of use for corruptions that
1219  * happen outside the current execution context (e.g. when
1220  * detected by a background scrubber)
1221  *
1222  * Can run in IRQ context.
1223  */
1224 void memory_failure_queue(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
1225 {
1226         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1227         unsigned long proc_flags;
1228         struct memory_failure_entry entry = {
1229                 .pfn =          pfn,
1230                 .trapno =       trapno,
1231                 .flags =        flags,
1232         };
1233
1234         mf_cpu = &get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1235         spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1236         if (kfifo_put(&mf_cpu->fifo, &entry))
1237                 schedule_work_on(smp_processor_id(), &mf_cpu->work);
1238         else
1239                 pr_err("Memory failure: buffer overflow when queuing memory failure at 0x%#lx\n",
1240                        pfn);
1241         spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1242         put_cpu_var(memory_failure_cpu);
1243 }
1244 EXPORT_SYMBOL_GPL(memory_failure_queue);
1245
1246 static void memory_failure_work_func(struct work_struct *work)
1247 {
1248         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1249         struct memory_failure_entry entry = { 0, };
1250         unsigned long proc_flags;
1251         int gotten;
1252
1253         mf_cpu = &__get_cpu_var(memory_failure_cpu);
1254         for (;;) {
1255                 spin_lock_irqsave(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1256                 gotten = kfifo_get(&mf_cpu->fifo, &entry);
1257                 spin_unlock_irqrestore(&mf_cpu->lock, proc_flags);
1258                 if (!gotten)
1259                         break;
1260                 memory_failure(entry.pfn, entry.trapno, entry.flags);
1261         }
1262 }
1263
1264 static int __init memory_failure_init(void)
1265 {
1266         struct memory_failure_cpu *mf_cpu;
1267         int cpu;
1268
1269         for_each_possible_cpu(cpu) {
1270                 mf_cpu = &per_cpu(memory_failure_cpu, cpu);
1271                 spin_lock_init(&mf_cpu->lock);
1272                 INIT_KFIFO(mf_cpu->fifo);
1273                 INIT_WORK(&mf_cpu->work, memory_failure_work_func);
1274         }
1275
1276         return 0;
1277 }
1278 core_initcall(memory_failure_init);
1279
1280 /**
1281  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
1282  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
1283  *
1284  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
1285  * memory_failure() earlier.
1286  *
1287  * This is only done on the software-level, so it only works
1288  * for linux injected failures, not real hardware failures
1289  *
1290  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
1291  */
1292 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
1293 {
1294         struct page *page;
1295         struct page *p;
1296         int freeit = 0;
1297         unsigned int nr_pages;
1298
1299         if (!pfn_valid(pfn))
1300                 return -ENXIO;
1301
1302         p = pfn_to_page(pfn);
1303         page = compound_head(p);
1304
1305         if (!PageHWPoison(p)) {
1306                 pr_info("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1307                 return 0;
1308         }
1309
1310         nr_pages = 1 << compound_trans_order(page);
1311
1312         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1313                 /*
1314                  * Since HWPoisoned hugepage should have non-zero refcount,
1315                  * race between memory failure and unpoison seems to happen.
1316                  * In such case unpoison fails and memory failure runs
1317                  * to the end.
1318                  */
1319                 if (PageHuge(page)) {
1320                         pr_info("MCE: Memory failure is now running on free hugepage %#lx\n", pfn);
1321                         return 0;
1322                 }
1323                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1324                         atomic_long_sub(nr_pages, &mce_bad_pages);
1325                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1326                 return 0;
1327         }
1328
1329         lock_page(page);
1330         /*
1331          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1332          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1333          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1334          * the free buddy page pool.
1335          */
1336         if (TestClearPageHWPoison(page)) {
1337                 pr_info("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1338                 atomic_long_sub(nr_pages, &mce_bad_pages);
1339                 freeit = 1;
1340                 if (PageHuge(page))
1341                         clear_page_hwpoison_huge_page(page);
1342         }
1343         unlock_page(page);
1344
1345         put_page(page);
1346         if (freeit)
1347                 put_page(page);
1348
1349         return 0;
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);
1352
1353 static struct page *new_page(struct page *p, unsigned long private, int **x)
1354 {
1355         int nid = page_to_nid(p);
1356         if (PageHuge(p))
1357                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1358                                                    nid);
1359         else
1360                 return alloc_pages_exact_node(nid, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Safely get reference count of an arbitrary page.
1365  * Returns 0 for a free page, -EIO for a zero refcount page
1366  * that is not free, and 1 for any other page type.
1367  * For 1 the page is returned with increased page count, otherwise not.
1368  */
1369 static int get_any_page(struct page *p, unsigned long pfn, int flags)
1370 {
1371         int ret;
1372
1373         if (flags & MF_COUNT_INCREASED)
1374                 return 1;
1375
1376         /*
1377          * The lock_memory_hotplug prevents a race with memory hotplug.
1378          * This is a big hammer, a better would be nicer.
1379          */
1380         lock_memory_hotplug();
1381
1382         /*
1383          * Isolate the page, so that it doesn't get reallocated if it
1384          * was free.
1385          */
1386         set_migratetype_isolate(p);
1387         /*
1388          * When the target page is a free hugepage, just remove it
1389          * from free hugepage list.
1390          */
1391         if (!get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
1392                 if (PageHuge(p)) {
1393                         pr_info("%s: %#lx free huge page\n", __func__, pfn);
1394                         ret = dequeue_hwpoisoned_huge_page(compound_head(p));
1395                 } else if (is_free_buddy_page(p)) {
1396                         pr_info("%s: %#lx free buddy page\n", __func__, pfn);
1397                         /* Set hwpoison bit while page is still isolated */
1398                         SetPageHWPoison(p);
1399                         ret = 0;
1400                 } else {
1401                         pr_info("%s: %#lx: unknown zero refcount page type %lx\n",
1402                                 __func__, pfn, p->flags);
1403                         ret = -EIO;
1404                 }
1405         } else {
1406                 /* Not a free page */
1407                 ret = 1;
1408         }
1409         unset_migratetype_isolate(p, MIGRATE_MOVABLE);
1410         unlock_memory_hotplug();
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 static int soft_offline_huge_page(struct page *page, int flags)
1415 {
1416         int ret;
1417         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1418         struct page *hpage = compound_head(page);
1419
1420         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1421         if (ret < 0)
1422                 return ret;
1423         if (ret == 0)
1424                 goto done;
1425
1426         if (PageHWPoison(hpage)) {
1427                 put_page(hpage);
1428                 pr_info("soft offline: %#lx hugepage already poisoned\n", pfn);
1429                 return -EBUSY;
1430         }
1431
1432         /* Keep page count to indicate a given hugepage is isolated. */
1433         ret = migrate_huge_page(hpage, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL, false,
1434                                 MIGRATE_SYNC);
1435         put_page(hpage);
1436         if (ret) {
1437                 pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1438                         pfn, ret, page->flags);
1439                 return ret;
1440         }
1441 done:
1442         if (!PageHWPoison(hpage))
1443                 atomic_long_add(1 << compound_trans_order(hpage),
1444                                 &mce_bad_pages);
1445         set_page_hwpoison_huge_page(hpage);
1446         dequeue_hwpoisoned_huge_page(hpage);
1447         /* keep elevated page count for bad page */
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 /**
1452  * soft_offline_page - Soft offline a page.
1453  * @page: page to offline
1454  * @flags: flags. Same as memory_failure().
1455  *
1456  * Returns 0 on success, otherwise negated errno.
1457  *
1458  * Soft offline a page, by migration or invalidation,
1459  * without killing anything. This is for the case when
1460  * a page is not corrupted yet (so it's still valid to access),
1461  * but has had a number of corrected errors and is better taken
1462  * out.
1463  *
1464  * The actual policy on when to do that is maintained by
1465  * user space.
1466  *
1467  * This should never impact any application or cause data loss,
1468  * however it might take some time.
1469  *
1470  * This is not a 100% solution for all memory, but tries to be
1471  * ``good enough'' for the majority of memory.
1472  */
1473 int soft_offline_page(struct page *page, int flags)
1474 {
1475         int ret;
1476         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
1477
1478         if (PageHuge(page))
1479                 return soft_offline_huge_page(page, flags);
1480
1481         ret = get_any_page(page, pfn, flags);
1482         if (ret < 0)
1483                 return ret;
1484         if (ret == 0)
1485                 goto done;
1486
1487         /*
1488          * Page cache page we can handle?
1489          */
1490         if (!PageLRU(page)) {
1491                 /*
1492                  * Try to free it.
1493                  */
1494                 put_page(page);
1495                 shake_page(page, 1);
1496
1497                 /*
1498                  * Did it turn free?
1499                  */
1500                 ret = get_any_page(page, pfn, 0);
1501                 if (ret < 0)
1502                         return ret;
1503                 if (ret == 0)
1504                         goto done;
1505         }
1506         if (!PageLRU(page)) {
1507                 pr_info("soft_offline: %#lx: unknown non LRU page type %lx\n",
1508                         pfn, page->flags);
1509                 return -EIO;
1510         }
1511
1512         lock_page(page);
1513         wait_on_page_writeback(page);
1514
1515         /*
1516          * Synchronized using the page lock with memory_failure()
1517          */
1518         if (PageHWPoison(page)) {
1519                 unlock_page(page);
1520                 put_page(page);
1521                 pr_info("soft offline: %#lx page already poisoned\n", pfn);
1522                 return -EBUSY;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * Try to invalidate first. This should work for
1527          * non dirty unmapped page cache pages.
1528          */
1529         ret = invalidate_inode_page(page);
1530         unlock_page(page);
1531         /*
1532          * RED-PEN would be better to keep it isolated here, but we
1533          * would need to fix isolation locking first.
1534          */
1535         if (ret == 1) {
1536                 put_page(page);
1537                 ret = 0;
1538                 pr_info("soft_offline: %#lx: invalidated\n", pfn);
1539                 goto done;
1540         }
1541
1542         /*
1543          * Simple invalidation didn't work.
1544          * Try to migrate to a new page instead. migrate.c
1545          * handles a large number of cases for us.
1546          */
1547         ret = isolate_lru_page(page);
1548         /*
1549          * Drop page reference which is came from get_any_page()
1550          * successful isolate_lru_page() already took another one.
1551          */
1552         put_page(page);
1553         if (!ret) {
1554                 LIST_HEAD(pagelist);
1555                 inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1556                                             page_is_file_cache(page));
1557                 list_add(&page->lru, &pagelist);
1558                 ret = migrate_pages(&pagelist, new_page, MPOL_MF_MOVE_ALL,
1559                                                         false, MIGRATE_SYNC);
1560                 if (ret) {
1561                         putback_lru_pages(&pagelist);
1562                         pr_info("soft offline: %#lx: migration failed %d, type %lx\n",
1563                                 pfn, ret, page->flags);
1564                         if (ret > 0)
1565                                 ret = -EIO;
1566                 }
1567         } else {
1568                 pr_info("soft offline: %#lx: isolation failed: %d, page count %d, type %lx\n",
1569                         pfn, ret, page_count(page), page->flags);
1570         }
1571         if (ret)
1572                 return ret;
1573
1574 done:
1575         atomic_long_add(1, &mce_bad_pages);
1576         SetPageHWPoison(page);
1577         /* keep elevated page count for bad page */
1578         return ret;
1579 }