hwpoison¶

什么是hwpoison?¶

即将推出的英特尔CPU支持从一些内存错误中恢复（ MCA恢复 ）。这需要操作系统宣布一个页面”poisoned”，杀死与之相关的进程，并避免在未来使用它。

这个补丁包在虚拟机中实现了必要的(编程)框架。

引用概述中的评论:

高级机器的检查与处理。处理方法是损坏的页面被硬件报告，通常是由于2位ECC内
存或高速缓存故障。

这主要是针对在后台检测到的损坏的页面。当当前的CPU试图访问它时，当前运行的进程
可以直接被杀死。因为还没有访问损坏的页面, 如果错误由于某种原因不能被处理，就可
以安全地忽略它. 而不是用另外一个机器检查去处理它。

处理不同状态的页面缓存页。这里棘手的部分是，相对于其他虚拟内存用户， 我们可以异
步访问任何页面。因为内存故障可能随时随地发生，可能违反了他们的一些假设。这就是
为什么这段代码必须非常小心。一般来说，它试图使用正常的锁规则，如获得标准锁，即使
这意味着错误处理可能需要很长的时间。

这里的一些操作有点低效，并且具有非线性的算法复杂性，因为数据结构没有针对这种情
况进行优化。特别是从vma到进程的映射就是这种情况。由于这种情况大概率是罕见的，所
以我们希望我们可以摆脱这种情况。

该代码由mm/memory-failure.c中的高级处理程序、一个新的页面poison位和虚拟机中的各种检查组成，用来处理poison的页面。

现在主要目标是KVM客户机，但它适用于所有类型的应用程序。支持KVM需要最近的qemu-kvm 版本。

对于KVM的使用，需要一个新的信号类型，这样KVM就可以用适当的地址将机器检查注入到客户机中。这在理论上也允许其他应用程序处理内存故障。我们的期望是，所有的应用程序都不要这样做，但一些非常专业的应用程序可能会这样做。

故障恢复模式¶

有两种（实际上是三种）模式的内存故障恢复可以在。

vm.memory_failure_recovery sysctl 置零:: 所有的内存故障都会导致panic。请不要尝试恢复。
早期处理: (可以在全局和每个进程中控制) 一旦检测到错误，立即向应用程序发送SIGBUS这允许应用程序以温和的方式处理内存错误（例如，放弃受影响的对象）这是KVM qemu使用的模式。
推迟处理: 当应用程序运行到损坏的页面时，发送SIGBUS。这对不知道内存错误的应用程序来说是最好的，默认情况下注意一些页面总是被当作late kill处理。

用户控制¶

vm.memory_failure_recovery

参阅 sysctl.txt

vm.memory_failure_early_kill

全局启用early kill

PR_MCE_KILL

设置early/late kill mode/revert 到系统默认值。

arg1: PR_MCE_KILL_CLEAR:

恢复到系统默认值

arg1: PR_MCE_KILL_SET:

arg2定义了线程特定模式

PR_MCE_KILL_EARLY:: Early kill
PR_MCE_KILL_LATE:: Late kill
PR_MCE_KILL_DEFAULT: 使用系统全局默认值

注意，如果你想有一个专门的线程代表进程处理SIGBUS(BUS_MCEERR_AO)，你应该在指定线程上调用prctl(PR_MCE_KILL_EARLY)。否则，SIGBUS将被发送到主线程。

PR_MCE_KILL_GET

返回当前模式

测试¶

madvise(MADV_HWPOISON, ....) (as root) - 在测试过程中Poison一个页面
通过debugfs /sys/kernel/debug/hwpoison/ hwpoison-inject模块

corrupt-pfn
在PFN处注入hwpoison故障，并echoed到这个文件。这做了一些早期过滤，以避免在测试套件中损坏非预期页面。

unpoison-pfn
在PFN的Software-unpoison页面对应到这个文件。这样，一个页面可以再次被复用。这只对Linux注入的故障起作用，对真正的内存故障不起作用。

注意这些注入接口并不稳定，可能会在不同的内核版本中发生变化
corrupt-filter-dev-major, corrupt-filter-dev-minor
只处理与块设备major/minor定义的文件系统相关的页面的内存故障。-1U是通配符值。这应该只用于人工注入的测试。

corrupt-filter-memcg
限制注入到memgroup拥有的页面。由memcg的inode号指定。

Example:
mkdir /sys/fs/cgroup/mem/hwpoison usemem -m 100 -s 1000 & echo `jobs -p` > /sys/fs/cgroup/mem/hwpoison/tasks memcg_ino=$(ls -id /sys/fs/cgroup/mem/hwpoison | cut -f1 -d' ') echo $memcg_ino > /debug/hwpoison/corrupt-filter-memcg page-types -p `pidof init` --hwpoison # shall do nothing page-types -p `pidof usemem` --hwpoison # poison its pages
corrupt-filter-flags-mask, corrupt-filter-flags-value
当指定时，只有在((page_flags & mask) == value)的情况下才会poison页面。这允许对许多种类的页面进行压力测试。page_flags与/proc/kpageflags中的相同。这些标志位在include/linux/kernel-page-flags.h中定义，并在 Examining Process Page Tables中记录。
架构特定的MCE注入器

x86 有 mce-inject, mce-test

在mce-test中的一些便携式hwpoison测试程序，见下文。

引用¶

http://halobates.de/mce-lc09-2.pdf: 09年LinuxCon的概述演讲
git://git.kernel.org/pub/scm/utils/cpu/mce/mce-test.git: 测试套件（在tsrc中的hwpoison特定可移植测试）。
git://git.kernel.org/pub/scm/utils/cpu/mce/mce-inject.git: x86特定的注入器

限制¶

不是所有的页面类型都被支持，而且永远不会。大多数内核内部对象不能被恢复，目前只有LRU页。

--- Andi Kleen, 2009年10月