22d2b2028e54e60db4fdb0c1a808a7463a1c03b0
[linux-2.6.git] / mm / memory-failure.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008, 2009 Intel Corporation
3  * Authors: Andi Kleen, Fengguang Wu
4  *
5  * This software may be redistributed and/or modified under the terms of
6  * the GNU General Public License ("GPL") version 2 only as published by the
7  * Free Software Foundation.
8  *
9  * High level machine check handler. Handles pages reported by the
10  * hardware as being corrupted usually due to a 2bit ECC memory or cache
11  * failure.
12  *
13  * Handles page cache pages in various states.  The tricky part
14  * here is that we can access any page asynchronous to other VM
15  * users, because memory failures could happen anytime and anywhere,
16  * possibly violating some of their assumptions. This is why this code
17  * has to be extremely careful. Generally it tries to use normal locking
18  * rules, as in get the standard locks, even if that means the
19  * error handling takes potentially a long time.
20  *
21  * The operation to map back from RMAP chains to processes has to walk
22  * the complete process list and has non linear complexity with the number
23  * mappings. In short it can be quite slow. But since memory corruptions
24  * are rare we hope to get away with this.
25  */
26
27 /*
28  * Notebook:
29  * - hugetlb needs more code
30  * - kcore/oldmem/vmcore/mem/kmem check for hwpoison pages
31  * - pass bad pages to kdump next kernel
32  */
33 #define DEBUG 1         /* remove me in 2.6.34 */
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/mm.h>
36 #include <linux/page-flags.h>
37 #include <linux/kernel-page-flags.h>
38 #include <linux/sched.h>
39 #include <linux/ksm.h>
40 #include <linux/rmap.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/swap.h>
43 #include <linux/backing-dev.h>
44 #include "internal.h"
45
46 int sysctl_memory_failure_early_kill __read_mostly = 0;
47
48 int sysctl_memory_failure_recovery __read_mostly = 1;
49
50 atomic_long_t mce_bad_pages __read_mostly = ATOMIC_LONG_INIT(0);
51
52 u32 hwpoison_filter_dev_major = ~0U;
53 u32 hwpoison_filter_dev_minor = ~0U;
54 u64 hwpoison_filter_flags_mask;
55 u64 hwpoison_filter_flags_value;
56 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_major);
57 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_dev_minor);
58 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_mask);
59 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter_flags_value);
60
61 static int hwpoison_filter_dev(struct page *p)
62 {
63         struct address_space *mapping;
64         dev_t dev;
65
66         if (hwpoison_filter_dev_major == ~0U &&
67             hwpoison_filter_dev_minor == ~0U)
68                 return 0;
69
70         /*
71          * page_mapping() does not accept slab page
72          */
73         if (PageSlab(p))
74                 return -EINVAL;
75
76         mapping = page_mapping(p);
77         if (mapping == NULL || mapping->host == NULL)
78                 return -EINVAL;
79
80         dev = mapping->host->i_sb->s_dev;
81         if (hwpoison_filter_dev_major != ~0U &&
82             hwpoison_filter_dev_major != MAJOR(dev))
83                 return -EINVAL;
84         if (hwpoison_filter_dev_minor != ~0U &&
85             hwpoison_filter_dev_minor != MINOR(dev))
86                 return -EINVAL;
87
88         return 0;
89 }
90
91 static int hwpoison_filter_flags(struct page *p)
92 {
93         if (!hwpoison_filter_flags_mask)
94                 return 0;
95
96         if ((stable_page_flags(p) & hwpoison_filter_flags_mask) ==
97                                     hwpoison_filter_flags_value)
98                 return 0;
99         else
100                 return -EINVAL;
101 }
102
103 int hwpoison_filter(struct page *p)
104 {
105         if (hwpoison_filter_dev(p))
106                 return -EINVAL;
107
108         if (hwpoison_filter_flags(p))
109                 return -EINVAL;
110
111         return 0;
112 }
113 EXPORT_SYMBOL_GPL(hwpoison_filter);
114
115 /*
116  * Send all the processes who have the page mapped an ``action optional''
117  * signal.
118  */
119 static int kill_proc_ao(struct task_struct *t, unsigned long addr, int trapno,
120                         unsigned long pfn)
121 {
122         struct siginfo si;
123         int ret;
124
125         printk(KERN_ERR
126                 "MCE %#lx: Killing %s:%d early due to hardware memory corruption\n",
127                 pfn, t->comm, t->pid);
128         si.si_signo = SIGBUS;
129         si.si_errno = 0;
130         si.si_code = BUS_MCEERR_AO;
131         si.si_addr = (void *)addr;
132 #ifdef __ARCH_SI_TRAPNO
133         si.si_trapno = trapno;
134 #endif
135         si.si_addr_lsb = PAGE_SHIFT;
136         /*
137          * Don't use force here, it's convenient if the signal
138          * can be temporarily blocked.
139          * This could cause a loop when the user sets SIGBUS
140          * to SIG_IGN, but hopefully noone will do that?
141          */
142         ret = send_sig_info(SIGBUS, &si, t);  /* synchronous? */
143         if (ret < 0)
144                 printk(KERN_INFO "MCE: Error sending signal to %s:%d: %d\n",
145                        t->comm, t->pid, ret);
146         return ret;
147 }
148
149 /*
150  * When a unknown page type is encountered drain as many buffers as possible
151  * in the hope to turn the page into a LRU or free page, which we can handle.
152  */
153 void shake_page(struct page *p)
154 {
155         if (!PageSlab(p)) {
156                 lru_add_drain_all();
157                 if (PageLRU(p))
158                         return;
159                 drain_all_pages();
160                 if (PageLRU(p) || is_free_buddy_page(p))
161                         return;
162         }
163         /*
164          * Could call shrink_slab here (which would also
165          * shrink other caches). Unfortunately that might
166          * also access the corrupted page, which could be fatal.
167          */
168 }
169 EXPORT_SYMBOL_GPL(shake_page);
170
171 /*
172  * Kill all processes that have a poisoned page mapped and then isolate
173  * the page.
174  *
175  * General strategy:
176  * Find all processes having the page mapped and kill them.
177  * But we keep a page reference around so that the page is not
178  * actually freed yet.
179  * Then stash the page away
180  *
181  * There's no convenient way to get back to mapped processes
182  * from the VMAs. So do a brute-force search over all
183  * running processes.
184  *
185  * Remember that machine checks are not common (or rather
186  * if they are common you have other problems), so this shouldn't
187  * be a performance issue.
188  *
189  * Also there are some races possible while we get from the
190  * error detection to actually handle it.
191  */
192
193 struct to_kill {
194         struct list_head nd;
195         struct task_struct *tsk;
196         unsigned long addr;
197         unsigned addr_valid:1;
198 };
199
200 /*
201  * Failure handling: if we can't find or can't kill a process there's
202  * not much we can do.  We just print a message and ignore otherwise.
203  */
204
205 /*
206  * Schedule a process for later kill.
207  * Uses GFP_ATOMIC allocations to avoid potential recursions in the VM.
208  * TBD would GFP_NOIO be enough?
209  */
210 static void add_to_kill(struct task_struct *tsk, struct page *p,
211                        struct vm_area_struct *vma,
212                        struct list_head *to_kill,
213                        struct to_kill **tkc)
214 {
215         struct to_kill *tk;
216
217         if (*tkc) {
218                 tk = *tkc;
219                 *tkc = NULL;
220         } else {
221                 tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_ATOMIC);
222                 if (!tk) {
223                         printk(KERN_ERR
224                 "MCE: Out of memory while machine check handling\n");
225                         return;
226                 }
227         }
228         tk->addr = page_address_in_vma(p, vma);
229         tk->addr_valid = 1;
230
231         /*
232          * In theory we don't have to kill when the page was
233          * munmaped. But it could be also a mremap. Since that's
234          * likely very rare kill anyways just out of paranoia, but use
235          * a SIGKILL because the error is not contained anymore.
236          */
237         if (tk->addr == -EFAULT) {
238                 pr_debug("MCE: Unable to find user space address %lx in %s\n",
239                         page_to_pfn(p), tsk->comm);
240                 tk->addr_valid = 0;
241         }
242         get_task_struct(tsk);
243         tk->tsk = tsk;
244         list_add_tail(&tk->nd, to_kill);
245 }
246
247 /*
248  * Kill the processes that have been collected earlier.
249  *
250  * Only do anything when DOIT is set, otherwise just free the list
251  * (this is used for clean pages which do not need killing)
252  * Also when FAIL is set do a force kill because something went
253  * wrong earlier.
254  */
255 static void kill_procs_ao(struct list_head *to_kill, int doit, int trapno,
256                           int fail, unsigned long pfn)
257 {
258         struct to_kill *tk, *next;
259
260         list_for_each_entry_safe (tk, next, to_kill, nd) {
261                 if (doit) {
262                         /*
263                          * In case something went wrong with munmapping
264                          * make sure the process doesn't catch the
265                          * signal and then access the memory. Just kill it.
266                          * the signal handlers
267                          */
268                         if (fail || tk->addr_valid == 0) {
269                                 printk(KERN_ERR
270                 "MCE %#lx: forcibly killing %s:%d because of failure to unmap corrupted page\n",
271                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
272                                 force_sig(SIGKILL, tk->tsk);
273                         }
274
275                         /*
276                          * In theory the process could have mapped
277                          * something else on the address in-between. We could
278                          * check for that, but we need to tell the
279                          * process anyways.
280                          */
281                         else if (kill_proc_ao(tk->tsk, tk->addr, trapno,
282                                               pfn) < 0)
283                                 printk(KERN_ERR
284                 "MCE %#lx: Cannot send advisory machine check signal to %s:%d\n",
285                                         pfn, tk->tsk->comm, tk->tsk->pid);
286                 }
287                 put_task_struct(tk->tsk);
288                 kfree(tk);
289         }
290 }
291
292 static int task_early_kill(struct task_struct *tsk)
293 {
294         if (!tsk->mm)
295                 return 0;
296         if (tsk->flags & PF_MCE_PROCESS)
297                 return !!(tsk->flags & PF_MCE_EARLY);
298         return sysctl_memory_failure_early_kill;
299 }
300
301 /*
302  * Collect processes when the error hit an anonymous page.
303  */
304 static void collect_procs_anon(struct page *page, struct list_head *to_kill,
305                               struct to_kill **tkc)
306 {
307         struct vm_area_struct *vma;
308         struct task_struct *tsk;
309         struct anon_vma *av;
310
311         read_lock(&tasklist_lock);
312         av = page_lock_anon_vma(page);
313         if (av == NULL) /* Not actually mapped anymore */
314                 goto out;
315         for_each_process (tsk) {
316                 if (!task_early_kill(tsk))
317                         continue;
318                 list_for_each_entry (vma, &av->head, anon_vma_node) {
319                         if (!page_mapped_in_vma(page, vma))
320                                 continue;
321                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
322                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
323                 }
324         }
325         page_unlock_anon_vma(av);
326 out:
327         read_unlock(&tasklist_lock);
328 }
329
330 /*
331  * Collect processes when the error hit a file mapped page.
332  */
333 static void collect_procs_file(struct page *page, struct list_head *to_kill,
334                               struct to_kill **tkc)
335 {
336         struct vm_area_struct *vma;
337         struct task_struct *tsk;
338         struct prio_tree_iter iter;
339         struct address_space *mapping = page->mapping;
340
341         /*
342          * A note on the locking order between the two locks.
343          * We don't rely on this particular order.
344          * If you have some other code that needs a different order
345          * feel free to switch them around. Or add a reverse link
346          * from mm_struct to task_struct, then this could be all
347          * done without taking tasklist_lock and looping over all tasks.
348          */
349
350         read_lock(&tasklist_lock);
351         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
352         for_each_process(tsk) {
353                 pgoff_t pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
354
355                 if (!task_early_kill(tsk))
356                         continue;
357
358                 vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff,
359                                       pgoff) {
360                         /*
361                          * Send early kill signal to tasks where a vma covers
362                          * the page but the corrupted page is not necessarily
363                          * mapped it in its pte.
364                          * Assume applications who requested early kill want
365                          * to be informed of all such data corruptions.
366                          */
367                         if (vma->vm_mm == tsk->mm)
368                                 add_to_kill(tsk, page, vma, to_kill, tkc);
369                 }
370         }
371         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
372         read_unlock(&tasklist_lock);
373 }
374
375 /*
376  * Collect the processes who have the corrupted page mapped to kill.
377  * This is done in two steps for locking reasons.
378  * First preallocate one tokill structure outside the spin locks,
379  * so that we can kill at least one process reasonably reliable.
380  */
381 static void collect_procs(struct page *page, struct list_head *tokill)
382 {
383         struct to_kill *tk;
384
385         if (!page->mapping)
386                 return;
387
388         tk = kmalloc(sizeof(struct to_kill), GFP_NOIO);
389         if (!tk)
390                 return;
391         if (PageAnon(page))
392                 collect_procs_anon(page, tokill, &tk);
393         else
394                 collect_procs_file(page, tokill, &tk);
395         kfree(tk);
396 }
397
398 /*
399  * Error handlers for various types of pages.
400  */
401
402 enum outcome {
403         IGNORED,        /* Error: cannot be handled */
404         FAILED,         /* Error: handling failed */
405         DELAYED,        /* Will be handled later */
406         RECOVERED,      /* Successfully recovered */
407 };
408
409 static const char *action_name[] = {
410         [IGNORED] = "Ignored",
411         [FAILED] = "Failed",
412         [DELAYED] = "Delayed",
413         [RECOVERED] = "Recovered",
414 };
415
416 /*
417  * XXX: It is possible that a page is isolated from LRU cache,
418  * and then kept in swap cache or failed to remove from page cache.
419  * The page count will stop it from being freed by unpoison.
420  * Stress tests should be aware of this memory leak problem.
421  */
422 static int delete_from_lru_cache(struct page *p)
423 {
424         if (!isolate_lru_page(p)) {
425                 /*
426                  * Clear sensible page flags, so that the buddy system won't
427                  * complain when the page is unpoison-and-freed.
428                  */
429                 ClearPageActive(p);
430                 ClearPageUnevictable(p);
431                 /*
432                  * drop the page count elevated by isolate_lru_page()
433                  */
434                 page_cache_release(p);
435                 return 0;
436         }
437         return -EIO;
438 }
439
440 /*
441  * Error hit kernel page.
442  * Do nothing, try to be lucky and not touch this instead. For a few cases we
443  * could be more sophisticated.
444  */
445 static int me_kernel(struct page *p, unsigned long pfn)
446 {
447         return IGNORED;
448 }
449
450 /*
451  * Page in unknown state. Do nothing.
452  */
453 static int me_unknown(struct page *p, unsigned long pfn)
454 {
455         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: Unknown page state\n", pfn);
456         return FAILED;
457 }
458
459 /*
460  * Clean (or cleaned) page cache page.
461  */
462 static int me_pagecache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
463 {
464         int err;
465         int ret = FAILED;
466         struct address_space *mapping;
467
468         delete_from_lru_cache(p);
469
470         /*
471          * For anonymous pages we're done the only reference left
472          * should be the one m_f() holds.
473          */
474         if (PageAnon(p))
475                 return RECOVERED;
476
477         /*
478          * Now truncate the page in the page cache. This is really
479          * more like a "temporary hole punch"
480          * Don't do this for block devices when someone else
481          * has a reference, because it could be file system metadata
482          * and that's not safe to truncate.
483          */
484         mapping = page_mapping(p);
485         if (!mapping) {
486                 /*
487                  * Page has been teared down in the meanwhile
488                  */
489                 return FAILED;
490         }
491
492         /*
493          * Truncation is a bit tricky. Enable it per file system for now.
494          *
495          * Open: to take i_mutex or not for this? Right now we don't.
496          */
497         if (mapping->a_ops->error_remove_page) {
498                 err = mapping->a_ops->error_remove_page(mapping, p);
499                 if (err != 0) {
500                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to punch page: %d\n",
501                                         pfn, err);
502                 } else if (page_has_private(p) &&
503                                 !try_to_release_page(p, GFP_NOIO)) {
504                         pr_debug("MCE %#lx: failed to release buffers\n", pfn);
505                 } else {
506                         ret = RECOVERED;
507                 }
508         } else {
509                 /*
510                  * If the file system doesn't support it just invalidate
511                  * This fails on dirty or anything with private pages
512                  */
513                 if (invalidate_inode_page(p))
514                         ret = RECOVERED;
515                 else
516                         printk(KERN_INFO "MCE %#lx: Failed to invalidate\n",
517                                 pfn);
518         }
519         return ret;
520 }
521
522 /*
523  * Dirty cache page page
524  * Issues: when the error hit a hole page the error is not properly
525  * propagated.
526  */
527 static int me_pagecache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
528 {
529         struct address_space *mapping = page_mapping(p);
530
531         SetPageError(p);
532         /* TBD: print more information about the file. */
533         if (mapping) {
534                 /*
535                  * IO error will be reported by write(), fsync(), etc.
536                  * who check the mapping.
537                  * This way the application knows that something went
538                  * wrong with its dirty file data.
539                  *
540                  * There's one open issue:
541                  *
542                  * The EIO will be only reported on the next IO
543                  * operation and then cleared through the IO map.
544                  * Normally Linux has two mechanisms to pass IO error
545                  * first through the AS_EIO flag in the address space
546                  * and then through the PageError flag in the page.
547                  * Since we drop pages on memory failure handling the
548                  * only mechanism open to use is through AS_AIO.
549                  *
550                  * This has the disadvantage that it gets cleared on
551                  * the first operation that returns an error, while
552                  * the PageError bit is more sticky and only cleared
553                  * when the page is reread or dropped.  If an
554                  * application assumes it will always get error on
555                  * fsync, but does other operations on the fd before
556                  * and the page is dropped inbetween then the error
557                  * will not be properly reported.
558                  *
559                  * This can already happen even without hwpoisoned
560                  * pages: first on metadata IO errors (which only
561                  * report through AS_EIO) or when the page is dropped
562                  * at the wrong time.
563                  *
564                  * So right now we assume that the application DTRT on
565                  * the first EIO, but we're not worse than other parts
566                  * of the kernel.
567                  */
568                 mapping_set_error(mapping, EIO);
569         }
570
571         return me_pagecache_clean(p, pfn);
572 }
573
574 /*
575  * Clean and dirty swap cache.
576  *
577  * Dirty swap cache page is tricky to handle. The page could live both in page
578  * cache and swap cache(ie. page is freshly swapped in). So it could be
579  * referenced concurrently by 2 types of PTEs:
580  * normal PTEs and swap PTEs. We try to handle them consistently by calling
581  * try_to_unmap(TTU_IGNORE_HWPOISON) to convert the normal PTEs to swap PTEs,
582  * and then
583  *      - clear dirty bit to prevent IO
584  *      - remove from LRU
585  *      - but keep in the swap cache, so that when we return to it on
586  *        a later page fault, we know the application is accessing
587  *        corrupted data and shall be killed (we installed simple
588  *        interception code in do_swap_page to catch it).
589  *
590  * Clean swap cache pages can be directly isolated. A later page fault will
591  * bring in the known good data from disk.
592  */
593 static int me_swapcache_dirty(struct page *p, unsigned long pfn)
594 {
595         ClearPageDirty(p);
596         /* Trigger EIO in shmem: */
597         ClearPageUptodate(p);
598
599         if (!delete_from_lru_cache(p))
600                 return DELAYED;
601         else
602                 return FAILED;
603 }
604
605 static int me_swapcache_clean(struct page *p, unsigned long pfn)
606 {
607         delete_from_swap_cache(p);
608
609         if (!delete_from_lru_cache(p))
610                 return RECOVERED;
611         else
612                 return FAILED;
613 }
614
615 /*
616  * Huge pages. Needs work.
617  * Issues:
618  * No rmap support so we cannot find the original mapper. In theory could walk
619  * all MMs and look for the mappings, but that would be non atomic and racy.
620  * Need rmap for hugepages for this. Alternatively we could employ a heuristic,
621  * like just walking the current process and hoping it has it mapped (that
622  * should be usually true for the common "shared database cache" case)
623  * Should handle free huge pages and dequeue them too, but this needs to
624  * handle huge page accounting correctly.
625  */
626 static int me_huge_page(struct page *p, unsigned long pfn)
627 {
628         return FAILED;
629 }
630
631 /*
632  * Various page states we can handle.
633  *
634  * A page state is defined by its current page->flags bits.
635  * The table matches them in order and calls the right handler.
636  *
637  * This is quite tricky because we can access page at any time
638  * in its live cycle, so all accesses have to be extremly careful.
639  *
640  * This is not complete. More states could be added.
641  * For any missing state don't attempt recovery.
642  */
643
644 #define dirty           (1UL << PG_dirty)
645 #define sc              (1UL << PG_swapcache)
646 #define unevict         (1UL << PG_unevictable)
647 #define mlock           (1UL << PG_mlocked)
648 #define writeback       (1UL << PG_writeback)
649 #define lru             (1UL << PG_lru)
650 #define swapbacked      (1UL << PG_swapbacked)
651 #define head            (1UL << PG_head)
652 #define tail            (1UL << PG_tail)
653 #define compound        (1UL << PG_compound)
654 #define slab            (1UL << PG_slab)
655 #define reserved        (1UL << PG_reserved)
656
657 static struct page_state {
658         unsigned long mask;
659         unsigned long res;
660         char *msg;
661         int (*action)(struct page *p, unsigned long pfn);
662 } error_states[] = {
663         { reserved,     reserved,       "reserved kernel",      me_kernel },
664         /*
665          * free pages are specially detected outside this table:
666          * PG_buddy pages only make a small fraction of all free pages.
667          */
668
669         /*
670          * Could in theory check if slab page is free or if we can drop
671          * currently unused objects without touching them. But just
672          * treat it as standard kernel for now.
673          */
674         { slab,         slab,           "kernel slab",  me_kernel },
675
676 #ifdef CONFIG_PAGEFLAGS_EXTENDED
677         { head,         head,           "huge",         me_huge_page },
678         { tail,         tail,           "huge",         me_huge_page },
679 #else
680         { compound,     compound,       "huge",         me_huge_page },
681 #endif
682
683         { sc|dirty,     sc|dirty,       "swapcache",    me_swapcache_dirty },
684         { sc|dirty,     sc,             "swapcache",    me_swapcache_clean },
685
686         { unevict|dirty, unevict|dirty, "unevictable LRU", me_pagecache_dirty},
687         { unevict,      unevict,        "unevictable LRU", me_pagecache_clean},
688
689         { mlock|dirty,  mlock|dirty,    "mlocked LRU",  me_pagecache_dirty },
690         { mlock,        mlock,          "mlocked LRU",  me_pagecache_clean },
691
692         { lru|dirty,    lru|dirty,      "LRU",          me_pagecache_dirty },
693         { lru|dirty,    lru,            "clean LRU",    me_pagecache_clean },
694
695         /*
696          * Catchall entry: must be at end.
697          */
698         { 0,            0,              "unknown page state",   me_unknown },
699 };
700
701 static void action_result(unsigned long pfn, char *msg, int result)
702 {
703         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
704
705         printk(KERN_ERR "MCE %#lx: %s%s page recovery: %s\n",
706                 pfn,
707                 PageDirty(page) ? "dirty " : "",
708                 msg, action_name[result]);
709 }
710
711 static int page_action(struct page_state *ps, struct page *p,
712                         unsigned long pfn)
713 {
714         int result;
715         int count;
716
717         result = ps->action(p, pfn);
718         action_result(pfn, ps->msg, result);
719
720         count = page_count(p) - 1;
721         if (ps->action == me_swapcache_dirty && result == DELAYED)
722                 count--;
723         if (count != 0) {
724                 printk(KERN_ERR
725                        "MCE %#lx: %s page still referenced by %d users\n",
726                        pfn, ps->msg, count);
727                 result = FAILED;
728         }
729
730         /* Could do more checks here if page looks ok */
731         /*
732          * Could adjust zone counters here to correct for the missing page.
733          */
734
735         return (result == RECOVERED || result == DELAYED) ? 0 : -EBUSY;
736 }
737
738 #define N_UNMAP_TRIES 5
739
740 /*
741  * Do all that is necessary to remove user space mappings. Unmap
742  * the pages and send SIGBUS to the processes if the data was dirty.
743  */
744 static int hwpoison_user_mappings(struct page *p, unsigned long pfn,
745                                   int trapno)
746 {
747         enum ttu_flags ttu = TTU_UNMAP | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
748         struct address_space *mapping;
749         LIST_HEAD(tokill);
750         int ret;
751         int i;
752         int kill = 1;
753
754         if (PageReserved(p) || PageSlab(p))
755                 return SWAP_SUCCESS;
756
757         /*
758          * This check implies we don't kill processes if their pages
759          * are in the swap cache early. Those are always late kills.
760          */
761         if (!page_mapped(p))
762                 return SWAP_SUCCESS;
763
764         if (PageCompound(p) || PageKsm(p))
765                 return SWAP_FAIL;
766
767         if (PageSwapCache(p)) {
768                 printk(KERN_ERR
769                        "MCE %#lx: keeping poisoned page in swap cache\n", pfn);
770                 ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
771         }
772
773         /*
774          * Propagate the dirty bit from PTEs to struct page first, because we
775          * need this to decide if we should kill or just drop the page.
776          * XXX: the dirty test could be racy: set_page_dirty() may not always
777          * be called inside page lock (it's recommended but not enforced).
778          */
779         mapping = page_mapping(p);
780         if (!PageDirty(p) && mapping && mapping_cap_writeback_dirty(mapping)) {
781                 if (page_mkclean(p)) {
782                         SetPageDirty(p);
783                 } else {
784                         kill = 0;
785                         ttu |= TTU_IGNORE_HWPOISON;
786                         printk(KERN_INFO
787         "MCE %#lx: corrupted page was clean: dropped without side effects\n",
788                                 pfn);
789                 }
790         }
791
792         /*
793          * First collect all the processes that have the page
794          * mapped in dirty form.  This has to be done before try_to_unmap,
795          * because ttu takes the rmap data structures down.
796          *
797          * Error handling: We ignore errors here because
798          * there's nothing that can be done.
799          */
800         if (kill)
801                 collect_procs(p, &tokill);
802
803         /*
804          * try_to_unmap can fail temporarily due to races.
805          * Try a few times (RED-PEN better strategy?)
806          */
807         for (i = 0; i < N_UNMAP_TRIES; i++) {
808                 ret = try_to_unmap(p, ttu);
809                 if (ret == SWAP_SUCCESS)
810                         break;
811                 pr_debug("MCE %#lx: try_to_unmap retry needed %d\n", pfn,  ret);
812         }
813
814         if (ret != SWAP_SUCCESS)
815                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: failed to unmap page (mapcount=%d)\n",
816                                 pfn, page_mapcount(p));
817
818         /*
819          * Now that the dirty bit has been propagated to the
820          * struct page and all unmaps done we can decide if
821          * killing is needed or not.  Only kill when the page
822          * was dirty, otherwise the tokill list is merely
823          * freed.  When there was a problem unmapping earlier
824          * use a more force-full uncatchable kill to prevent
825          * any accesses to the poisoned memory.
826          */
827         kill_procs_ao(&tokill, !!PageDirty(p), trapno,
828                       ret != SWAP_SUCCESS, pfn);
829
830         return ret;
831 }
832
833 int __memory_failure(unsigned long pfn, int trapno, int flags)
834 {
835         struct page_state *ps;
836         struct page *p;
837         int res;
838
839         if (!sysctl_memory_failure_recovery)
840                 panic("Memory failure from trap %d on page %lx", trapno, pfn);
841
842         if (!pfn_valid(pfn)) {
843                 printk(KERN_ERR
844                        "MCE %#lx: memory outside kernel control\n",
845                        pfn);
846                 return -ENXIO;
847         }
848
849         p = pfn_to_page(pfn);
850         if (TestSetPageHWPoison(p)) {
851                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: already hardware poisoned\n", pfn);
852                 return 0;
853         }
854
855         atomic_long_add(1, &mce_bad_pages);
856
857         /*
858          * We need/can do nothing about count=0 pages.
859          * 1) it's a free page, and therefore in safe hand:
860          *    prep_new_page() will be the gate keeper.
861          * 2) it's part of a non-compound high order page.
862          *    Implies some kernel user: cannot stop them from
863          *    R/W the page; let's pray that the page has been
864          *    used and will be freed some time later.
865          * In fact it's dangerous to directly bump up page count from 0,
866          * that may make page_freeze_refs()/page_unfreeze_refs() mismatch.
867          */
868         if (!(flags & MF_COUNT_INCREASED) &&
869                 !get_page_unless_zero(compound_head(p))) {
870                 if (is_free_buddy_page(p)) {
871                         action_result(pfn, "free buddy", DELAYED);
872                         return 0;
873                 } else {
874                         action_result(pfn, "high order kernel", IGNORED);
875                         return -EBUSY;
876                 }
877         }
878
879         /*
880          * We ignore non-LRU pages for good reasons.
881          * - PG_locked is only well defined for LRU pages and a few others
882          * - to avoid races with __set_page_locked()
883          * - to avoid races with __SetPageSlab*() (and more non-atomic ops)
884          * The check (unnecessarily) ignores LRU pages being isolated and
885          * walked by the page reclaim code, however that's not a big loss.
886          */
887         if (!PageLRU(p))
888                 lru_add_drain_all();
889         if (!PageLRU(p)) {
890                 action_result(pfn, "non LRU", IGNORED);
891                 put_page(p);
892                 return -EBUSY;
893         }
894
895         /*
896          * Lock the page and wait for writeback to finish.
897          * It's very difficult to mess with pages currently under IO
898          * and in many cases impossible, so we just avoid it here.
899          */
900         lock_page_nosync(p);
901
902         /*
903          * unpoison always clear PG_hwpoison inside page lock
904          */
905         if (!PageHWPoison(p)) {
906                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: just unpoisoned\n", pfn);
907                 res = 0;
908                 goto out;
909         }
910         if (hwpoison_filter(p)) {
911                 if (TestClearPageHWPoison(p))
912                         atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
913                 unlock_page(p);
914                 put_page(p);
915                 return 0;
916         }
917
918         wait_on_page_writeback(p);
919
920         /*
921          * Now take care of user space mappings.
922          * Abort on fail: __remove_from_page_cache() assumes unmapped page.
923          */
924         if (hwpoison_user_mappings(p, pfn, trapno) != SWAP_SUCCESS) {
925                 printk(KERN_ERR "MCE %#lx: cannot unmap page, give up\n", pfn);
926                 res = -EBUSY;
927                 goto out;
928         }
929
930         /*
931          * Torn down by someone else?
932          */
933         if (PageLRU(p) && !PageSwapCache(p) && p->mapping == NULL) {
934                 action_result(pfn, "already truncated LRU", IGNORED);
935                 res = -EBUSY;
936                 goto out;
937         }
938
939         res = -EBUSY;
940         for (ps = error_states;; ps++) {
941                 if ((p->flags & ps->mask) == ps->res) {
942                         res = page_action(ps, p, pfn);
943                         break;
944                 }
945         }
946 out:
947         unlock_page(p);
948         return res;
949 }
950 EXPORT_SYMBOL_GPL(__memory_failure);
951
952 /**
953  * memory_failure - Handle memory failure of a page.
954  * @pfn: Page Number of the corrupted page
955  * @trapno: Trap number reported in the signal to user space.
956  *
957  * This function is called by the low level machine check code
958  * of an architecture when it detects hardware memory corruption
959  * of a page. It tries its best to recover, which includes
960  * dropping pages, killing processes etc.
961  *
962  * The function is primarily of use for corruptions that
963  * happen outside the current execution context (e.g. when
964  * detected by a background scrubber)
965  *
966  * Must run in process context (e.g. a work queue) with interrupts
967  * enabled and no spinlocks hold.
968  */
969 void memory_failure(unsigned long pfn, int trapno)
970 {
971         __memory_failure(pfn, trapno, 0);
972 }
973
974 /**
975  * unpoison_memory - Unpoison a previously poisoned page
976  * @pfn: Page number of the to be unpoisoned page
977  *
978  * Software-unpoison a page that has been poisoned by
979  * memory_failure() earlier.
980  *
981  * This is only done on the software-level, so it only works
982  * for linux injected failures, not real hardware failures
983  *
984  * Returns 0 for success, otherwise -errno.
985  */
986 int unpoison_memory(unsigned long pfn)
987 {
988         struct page *page;
989         struct page *p;
990         int freeit = 0;
991
992         if (!pfn_valid(pfn))
993                 return -ENXIO;
994
995         p = pfn_to_page(pfn);
996         page = compound_head(p);
997
998         if (!PageHWPoison(p)) {
999                 pr_debug("MCE: Page was already unpoisoned %#lx\n", pfn);
1000                 return 0;
1001         }
1002
1003         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1004                 if (TestClearPageHWPoison(p))
1005                         atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
1006                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned free page %#lx\n", pfn);
1007                 return 0;
1008         }
1009
1010         lock_page_nosync(page);
1011         /*
1012          * This test is racy because PG_hwpoison is set outside of page lock.
1013          * That's acceptable because that won't trigger kernel panic. Instead,
1014          * the PG_hwpoison page will be caught and isolated on the entrance to
1015          * the free buddy page pool.
1016          */
1017         if (TestClearPageHWPoison(p)) {
1018                 pr_debug("MCE: Software-unpoisoned page %#lx\n", pfn);
1019                 atomic_long_dec(&mce_bad_pages);
1020                 freeit = 1;
1021         }
1022         unlock_page(page);
1023
1024         put_page(page);
1025         if (freeit)
1026                 put_page(page);
1027
1028         return 0;
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(unpoison_memory);