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随着内存容量的增大以及内存密度的增大，内存发生失败 的可能性以及内存的错误率都会增加。hwpoison是用来标 记发生错误的内存以及从内存错误中恢复的一个补丁。这 个补丁是由Andi Kleen和Wu Fengguang开发的，它提供了 Linux内核更强的承受内存错误的能力。
内存错误可以分为两类：软错误（暂时性的错误）和硬错 误（永久性的错误）。软错误可能是宇宙射线以及随机的 错误造成的内存中某一位的翻转。硬错误是物理硬件上的 失败（即使重启后仍然存在）。而由硬件提供的ECC（Error Correct Code）机制可以被用来自动纠正内存中单个位发 生翻转的情况，而对于多个位的翻转却无能为力。多个位 的翻转通常会导致MCE异常。
然而不论对于不可纠正的软错误还是硬错误都直接crash内 核就有点防卫过度了，人们更希望当错误没有影响到当前 正在运行的软件时，能够忽略这个错误或者将其进行隔离。 内存poison（memory poisoninng）就提供了一种这样的能 力，它可以将错误延迟处理并且可以隔离错误。然而内存 poison技术需要硬件和软件共同的支持。
HWPOISON补丁来得非常及时，出现在Intel刚刚推出支持内 存poison的Xeon处理器（Nehalem-EX）时。在Nehalem-EX 中包括了MCA架构（Machine Check Abort），并且该架构 支持内存poison，以及其他的硬件错误恢复机制。
关于内存poison的几个通用的概念：首先，硬件会在数据 由内存传递到系统缓存，或者在系统总线上检测到不可纠 正的错误。或者也可能是由内存“清洗”检测到的内存错误， 即有一个后台进程会在一个或者多个页上启动ECC检测。但 是上面两种检测到错误的情况都不会立即产生MCE，而是先 将这些数据标记为poison状态，然后当这些数据真正被读 （消费）时才会产生MCE。因此只要没有用到错误的数据， 就不会产生MCE。所以，有可能一个被修改的缓存行中包含 错误的数据，只要这个错误的数据没有被使用，就可以写 回内存。所以MCE可能发生在检测到错误数据很长时间以后。
HWPOISON是一个poison的处理函数，它由底层的MCE代码调 用。通常人们会认为HWPOISON的实现应将重点放在与错误数 据相关的进程和内存地址上，然而这是有难度的。因为在 数据错误被消费和调用poison处理函数之间存在着延迟，因 而不能决定受影响的究竟是哪一个进程。这种延迟是由硬件 报告错误的延迟以及poison处理函数使用工作队列执行造成 的，因而当poison处理函数开始执行的时候，当前系统中运 行的进程可能已经不是受影响的进程了。另外，poison处理 函数需要在内核真正能够管理内存的级别上来隔离内存，因 此处理使用的的是以页为单位的。
HWPOISON找到包含发生错误的数据所在的页，然后尝试将这 个页进行隔离，以防止以后被使用。对于受影响的进程可以 遍历系统中所有的进程检测哪个进程映射了这个页。HWPOISON 执行一些列的操作，这依赖于发生错误的页的类型和内核配 置参数。
HWPOISON必须在内和中配置MEMORY_FAILURE时才能使用，并 且还是需要硬件支持。
HWPOISON使用page结构体中flag成员的一个位用来标记poison 状态。
HWPOISON对于以下四种情况忽略处理：1）已经被标记为poison 状态的页；2）内核保留的页；3）使用者计数为0的页（例 如：空闲页或者内核的高端页）；4）超出内核控制的页（ 例如非法的页框）。
除了忽略错误以外，HWPOISON采取的措施还包括：恢复（recovery）， 延迟（delay）和失败（failure）。忽略，延迟和失败的 共同点就是它们都没有隔离页框。延迟就是对错误不做任 何处理，等到受影响的内存被引用时再做处理，因为这种 错误可能是暂时的或者不相关的，等到再次使用的时候错 误可能已经不存在了。例如发生在slab和伙伴系统分配器 中的页和空闲页中的错误都被延迟。在hugepage的处理上 会失败，因为hugepage不支持由逆向映射找到使用它的进 程。
对于存在于页高速缓存（page cache）和swap中的干净的 页，可以通过失效（invalidate）缓存来进行恢复，因为 在磁盘上存在和缓存中一样的备份数据。对于脏页，页高 速缓存可以通过失效缓存来进行恢复，并且会将这个页标 记为页错误，之后用户空间系统调用访问与这个页相关的 文件时就会返回一个IO错误。另外，对于swap中的脏页采 取延迟处理的策略，发生错误的页中的脏标记被清除，并 且缓存项仍保存在swap中，之后访问swap中页的进程会通 过page fault被杀掉。
对于用户空间进程映射的内存，HWPOISON会首先找到所有 映射这个页的进程，如果这个页是干净的，那么HWPOISON 不需要做任何的恢复操作；如果这个也是脏的，HWPOISON 会解除与这个页相关的所有进程的映射，之后这些进程会 被杀死。与杀死进程相关的有用户空间的两个接口，这两 个接口分别是： /proc/sys/vm/memory_failure_early_kill /proc/sys/vm/memory_failure_recovery 前者置位会造成内核会立刻向受影响的进程发送SIGBUS 信号，这个SIGBUS信号是可以捕获的，并且带有额外信 息BUS_MCEERR_AO，因此进程可以决定如何处理被标记 为poison的数据。而后者置位延迟了杀死进程，仅仅是 解除了映射，当被接触映射的页之后真正被访问到时， 才会发送SIGBUS信号。
可以使用mm/hwpoison-inject.c提供的工具向内存中任 何一个页中注入错误。[1]
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概述
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高层次的机器检测处理函数，用来处理包含错误的页， 这些错误通常是由硬件报告的两位的ECC内存或者cache 错误。
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该机制主要关心由后台程序检查到的内存错误，而当 CPU准备消费某个内存错误时，当前的进程直接被杀死。 这就意味着如果该错误不能由HWPOISON来处理时，可 以直接忽略掉，因为它并没有影响到当前CPU的执行， 当之后CPU在执行过程中遇到这个错误时再进行处理。
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处理页高速缓存中不同状态的页。可以与VM的其他使用 者异步的访问任何页，因为内存错误在任何时候，任何 地方都可能发生。这可能违反了其他使用者的假设，因 而这部分代码格外小心。使用内核中通常的锁规则，尽 管这意味着错误处理程序可能会运行很长的时间。
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在这部分实现中部分代码是效率低下的，因为没有对数 据结构进行优化，尤其是在有vma映射进程的时候，因为 这种场景的确很少见。
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ref
1. https://lwn.net/Articles/348886/
2. http://www.linuxprogrammingblog.com/all-about-linux-signals?page=4
3. https://www.kernel.org/doc/Documentation/vm/hwpoison.txt
1.SIGBUS?
SIGBUS信号一般在访问映射内存时，与映射的内存相关的 文件不存在时产生，这种情况一般是由于一个进程已经截 断了映射的文件。对于SIGBUS的默认处理就是终止进程。 当然SIGBUS信号是可以捕获的，可以在该信号处理函数中 进行恢复，需要用到longjmp函数跳转到程序中未访问映 射内存的其他地方。[2]
2.swap?