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