eCryptfs: Use skcipher and shash
[cascardo/linux.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/nodemask.h>
77 #include <linux/cpuset.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/string.h>
80 #include <linux/export.h>
81 #include <linux/nsproxy.h>
82 #include <linux/interrupt.h>
83 #include <linux/init.h>
84 #include <linux/compat.h>
85 #include <linux/swap.h>
86 #include <linux/seq_file.h>
87 #include <linux/proc_fs.h>
88 #include <linux/migrate.h>
89 #include <linux/ksm.h>
90 #include <linux/rmap.h>
91 #include <linux/security.h>
92 #include <linux/syscalls.h>
93 #include <linux/ctype.h>
94 #include <linux/mm_inline.h>
95 #include <linux/mmu_notifier.h>
96 #include <linux/printk.h>
97
98 #include <asm/tlbflush.h>
99 #include <asm/uaccess.h>
100 #include <linux/random.h>
101
102 #include "internal.h"
103
104 /* Internal flags */
105 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
106 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
107
108 static struct kmem_cache *policy_cache;
109 static struct kmem_cache *sn_cache;
110
111 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
112    policied. */
113 enum zone_type policy_zone = 0;
114
115 /*
116  * run-time system-wide default policy => local allocation
117  */
118 static struct mempolicy default_policy = {
119         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
120         .mode = MPOL_PREFERRED,
121         .flags = MPOL_F_LOCAL,
122 };
123
124 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
125
126 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
127 {
128         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
129         int node;
130
131         if (pol)
132                 return pol;
133
134         node = numa_node_id();
135         if (node != NUMA_NO_NODE) {
136                 pol = &preferred_node_policy[node];
137                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
138                 if (pol->mode)
139                         return pol;
140         }
141
142         return &default_policy;
143 }
144
145 static const struct mempolicy_operations {
146         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
147         /*
148          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
149          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
150          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
151          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
152          * page.
153          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
154          * rebind directly.
155          *
156          * step:
157          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
158          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
159          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
160          */
161         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
162                         enum mpol_rebind_step step);
163 } mpol_ops[MPOL_MAX];
164
165 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
166 {
167         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
168 }
169
170 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
171                                    const nodemask_t *rel)
172 {
173         nodemask_t tmp;
174         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
175         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
176 }
177
178 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
179 {
180         if (nodes_empty(*nodes))
181                 return -EINVAL;
182         pol->v.nodes = *nodes;
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (!nodes)
189                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
190         else if (nodes_empty(*nodes))
191                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
192         else
193                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
194         return 0;
195 }
196
197 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
198 {
199         if (nodes_empty(*nodes))
200                 return -EINVAL;
201         pol->v.nodes = *nodes;
202         return 0;
203 }
204
205 /*
206  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
207  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
208  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
209  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
210  *
211  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
212  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
213  */
214 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
215                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
216 {
217         int ret;
218
219         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
220         if (pol == NULL)
221                 return 0;
222         /* Check N_MEMORY */
223         nodes_and(nsc->mask1,
224                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
225
226         VM_BUG_ON(!nodes);
227         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
228                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
229         else {
230                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
231                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
232                 else
233                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
234
235                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
236                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_current_mems_allowed;
240         }
241
242         if (nodes)
243                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
244         else
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
246         return ret;
247 }
248
249 /*
250  * This function just creates a new policy, does some check and simple
251  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
252  */
253 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
254                                   nodemask_t *nodes)
255 {
256         struct mempolicy *policy;
257
258         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
259                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
260
261         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
262                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
263                         return ERR_PTR(-EINVAL);
264                 return NULL;
265         }
266         VM_BUG_ON(!nodes);
267
268         /*
269          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
270          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
271          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
272          */
273         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
274                 if (nodes_empty(*nodes)) {
275                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
276                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
277                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
278                 }
279         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
280                 if (!nodes_empty(*nodes))
281                         return ERR_PTR(-EINVAL);
282                 mode = MPOL_PREFERRED;
283         } else if (nodes_empty(*nodes))
284                 return ERR_PTR(-EINVAL);
285         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
286         if (!policy)
287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
288         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
289         policy->mode = mode;
290         policy->flags = flags;
291
292         return policy;
293 }
294
295 /* Slow path of a mpol destructor. */
296 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
297 {
298         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
299                 return;
300         kmem_cache_free(policy_cache, p);
301 }
302
303 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
304                                 enum mpol_rebind_step step)
305 {
306 }
307
308 /*
309  * step:
310  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
311  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
312  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
313  */
314 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
315                                  enum mpol_rebind_step step)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 /*
325                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
326                  * result
327                  */
328                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
329                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
330                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
331                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
332                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
333                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
334                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
335                 } else
336                         BUG();
337         }
338
339         if (nodes_empty(tmp))
340                 tmp = *nodes;
341
342         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
343                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
344         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
345                 pol->v.nodes = tmp;
346         else
347                 BUG();
348
349         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
350                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
351                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
352                         current->il_next = first_node(tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = numa_node_id();
355         }
356 }
357
358 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
359                                   const nodemask_t *nodes,
360                                   enum mpol_rebind_step step)
361 {
362         nodemask_t tmp;
363
364         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
365                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
366
367                 if (node_isset(node, *nodes)) {
368                         pol->v.preferred_node = node;
369                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
370                 } else
371                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
372         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
373                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
374                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
375         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
376                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
377                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
378                                                    *nodes);
379                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
385  *
386  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
387  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
388  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
389  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
390  * page.
391  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
392  * rebind directly.
393  *
394  * step:
395  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
396  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
397  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
398  */
399 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
400                                 enum mpol_rebind_step step)
401 {
402         if (!pol)
403                 return;
404         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
405             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 return;
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
412                 BUG();
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
415                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
416         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
417                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
419                 BUG();
420
421         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
422 }
423
424 /*
425  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
426  * pointer, and updates task mempolicy.
427  *
428  * Called with task's alloc_lock held.
429  */
430
431 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
432                         enum mpol_rebind_step step)
433 {
434         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
435 }
436
437 /*
438  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
439  *
440  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
441  */
442
443 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
444 {
445         struct vm_area_struct *vma;
446
447         down_write(&mm->mmap_sem);
448         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
449                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
450         up_write(&mm->mmap_sem);
451 }
452
453 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
454         [MPOL_DEFAULT] = {
455                 .rebind = mpol_rebind_default,
456         },
457         [MPOL_INTERLEAVE] = {
458                 .create = mpol_new_interleave,
459                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
460         },
461         [MPOL_PREFERRED] = {
462                 .create = mpol_new_preferred,
463                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
464         },
465         [MPOL_BIND] = {
466                 .create = mpol_new_bind,
467                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
468         },
469 };
470
471 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
472                                 unsigned long flags);
473
474 struct queue_pages {
475         struct list_head *pagelist;
476         unsigned long flags;
477         nodemask_t *nmask;
478         struct vm_area_struct *prev;
479 };
480
481 /*
482  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
483  * and move them to the pagelist if they do.
484  */
485 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
486                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
487 {
488         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
489         struct page *page;
490         struct queue_pages *qp = walk->private;
491         unsigned long flags = qp->flags;
492         int nid, ret;
493         pte_t *pte;
494         spinlock_t *ptl;
495
496         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
497                 ptl = pmd_lock(walk->mm, pmd);
498                 if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
499                         page = pmd_page(*pmd);
500                         if (is_huge_zero_page(page)) {
501                                 spin_unlock(ptl);
502                                 split_huge_pmd(vma, pmd, addr);
503                         } else {
504                                 get_page(page);
505                                 spin_unlock(ptl);
506                                 lock_page(page);
507                                 ret = split_huge_page(page);
508                                 unlock_page(page);
509                                 put_page(page);
510                                 if (ret)
511                                         return 0;
512                         }
513                 } else {
514                         spin_unlock(ptl);
515                 }
516         }
517
518 retry:
519         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
520         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
521                 if (!pte_present(*pte))
522                         continue;
523                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
524                 if (!page)
525                         continue;
526                 /*
527                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
528                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
529                  */
530                 if (PageReserved(page))
531                         continue;
532                 nid = page_to_nid(page);
533                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
534                         continue;
535                 if (PageTail(page) && PageAnon(page)) {
536                         get_page(page);
537                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
538                         lock_page(page);
539                         ret = split_huge_page(page);
540                         unlock_page(page);
541                         put_page(page);
542                         /* Failed to split -- skip. */
543                         if (ret) {
544                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
545                                                 addr, &ptl);
546                                 continue;
547                         }
548                         goto retry;
549                 }
550
551                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
552                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
553         }
554         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
555         cond_resched();
556         return 0;
557 }
558
559 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
560                                unsigned long addr, unsigned long end,
561                                struct mm_walk *walk)
562 {
563 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
564         struct queue_pages *qp = walk->private;
565         unsigned long flags = qp->flags;
566         int nid;
567         struct page *page;
568         spinlock_t *ptl;
569         pte_t entry;
570
571         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
572         entry = huge_ptep_get(pte);
573         if (!pte_present(entry))
574                 goto unlock;
575         page = pte_page(entry);
576         nid = page_to_nid(page);
577         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
578                 goto unlock;
579         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
580         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
581             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
582                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
583 unlock:
584         spin_unlock(ptl);
585 #else
586         BUG();
587 #endif
588         return 0;
589 }
590
591 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
592 /*
593  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
594  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
595  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
596  *
597  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
598  * an architecture makes a different choice, it will need further
599  * changes to the core.
600  */
601 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
602                         unsigned long addr, unsigned long end)
603 {
604         int nr_updated;
605
606         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
607         if (nr_updated)
608                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
609
610         return nr_updated;
611 }
612 #else
613 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
614                         unsigned long addr, unsigned long end)
615 {
616         return 0;
617 }
618 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
619
620 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
621                                 struct mm_walk *walk)
622 {
623         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
624         struct queue_pages *qp = walk->private;
625         unsigned long endvma = vma->vm_end;
626         unsigned long flags = qp->flags;
627
628         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
629                 return 1;
630
631         if (endvma > end)
632                 endvma = end;
633         if (vma->vm_start > start)
634                 start = vma->vm_start;
635
636         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
637                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
638                         return -EFAULT;
639                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
640                         return -EFAULT;
641         }
642
643         qp->prev = vma;
644
645         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
646                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
647                 if (vma_migratable(vma) &&
648                         vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
649                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
650                 return 1;
651         }
652
653         if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
654             ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
655              vma_migratable(vma)))
656                 /* queue pages from current vma */
657                 return 0;
658         return 1;
659 }
660
661 /*
662  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
663  *
664  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
665  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
666  * passed via @private.)
667  */
668 static int
669 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
670                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
671                 struct list_head *pagelist)
672 {
673         struct queue_pages qp = {
674                 .pagelist = pagelist,
675                 .flags = flags,
676                 .nmask = nodes,
677                 .prev = NULL,
678         };
679         struct mm_walk queue_pages_walk = {
680                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
681                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
682                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
683                 .mm = mm,
684                 .private = &qp,
685         };
686
687         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
688 }
689
690 /*
691  * Apply policy to a single VMA
692  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
693  */
694 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
695                                                 struct mempolicy *pol)
696 {
697         int err;
698         struct mempolicy *old;
699         struct mempolicy *new;
700
701         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
702                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
703                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
704                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
705
706         new = mpol_dup(pol);
707         if (IS_ERR(new))
708                 return PTR_ERR(new);
709
710         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
711                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
712                 if (err)
713                         goto err_out;
714         }
715
716         old = vma->vm_policy;
717         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
718         mpol_put(old);
719
720         return 0;
721  err_out:
722         mpol_put(new);
723         return err;
724 }
725
726 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
727 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
728                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
729 {
730         struct vm_area_struct *next;
731         struct vm_area_struct *prev;
732         struct vm_area_struct *vma;
733         int err = 0;
734         pgoff_t pgoff;
735         unsigned long vmstart;
736         unsigned long vmend;
737
738         vma = find_vma(mm, start);
739         if (!vma || vma->vm_start > start)
740                 return -EFAULT;
741
742         prev = vma->vm_prev;
743         if (start > vma->vm_start)
744                 prev = vma;
745
746         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
747                 next = vma->vm_next;
748                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
749                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
750
751                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
752                         continue;
753
754                 pgoff = vma->vm_pgoff +
755                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
756                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
757                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
758                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
759                 if (prev) {
760                         vma = prev;
761                         next = vma->vm_next;
762                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
763                                 continue;
764                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
765                         goto replace;
766                 }
767                 if (vma->vm_start != vmstart) {
768                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
769                         if (err)
770                                 goto out;
771                 }
772                 if (vma->vm_end != vmend) {
773                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
774                         if (err)
775                                 goto out;
776                 }
777  replace:
778                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
779                 if (err)
780                         goto out;
781         }
782
783  out:
784         return err;
785 }
786
787 /* Set the process memory policy */
788 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
789                              nodemask_t *nodes)
790 {
791         struct mempolicy *new, *old;
792         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
793         int ret;
794
795         if (!scratch)
796                 return -ENOMEM;
797
798         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
799         if (IS_ERR(new)) {
800                 ret = PTR_ERR(new);
801                 goto out;
802         }
803
804         task_lock(current);
805         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
806         if (ret) {
807                 task_unlock(current);
808                 mpol_put(new);
809                 goto out;
810         }
811         old = current->mempolicy;
812         current->mempolicy = new;
813         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
814             nodes_weight(new->v.nodes))
815                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
816         task_unlock(current);
817         mpol_put(old);
818         ret = 0;
819 out:
820         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
821         return ret;
822 }
823
824 /*
825  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
826  *
827  * Called with task's alloc_lock held
828  */
829 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
830 {
831         nodes_clear(*nodes);
832         if (p == &default_policy)
833                 return;
834
835         switch (p->mode) {
836         case MPOL_BIND:
837                 /* Fall through */
838         case MPOL_INTERLEAVE:
839                 *nodes = p->v.nodes;
840                 break;
841         case MPOL_PREFERRED:
842                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
843                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
844                 /* else return empty node mask for local allocation */
845                 break;
846         default:
847                 BUG();
848         }
849 }
850
851 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
852 {
853         struct page *p;
854         int err;
855
856         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
857         if (err >= 0) {
858                 err = page_to_nid(p);
859                 put_page(p);
860         }
861         return err;
862 }
863
864 /* Retrieve NUMA policy */
865 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
866                              unsigned long addr, unsigned long flags)
867 {
868         int err;
869         struct mm_struct *mm = current->mm;
870         struct vm_area_struct *vma = NULL;
871         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
872
873         if (flags &
874                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
875                 return -EINVAL;
876
877         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
878                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
879                         return -EINVAL;
880                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
881                 task_lock(current);
882                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
883                 task_unlock(current);
884                 return 0;
885         }
886
887         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
888                 /*
889                  * Do NOT fall back to task policy if the
890                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
891                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
892                  */
893                 down_read(&mm->mmap_sem);
894                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
895                 if (!vma) {
896                         up_read(&mm->mmap_sem);
897                         return -EFAULT;
898                 }
899                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
900                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
901                 else
902                         pol = vma->vm_policy;
903         } else if (addr)
904                 return -EINVAL;
905
906         if (!pol)
907                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
908
909         if (flags & MPOL_F_NODE) {
910                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
911                         err = lookup_node(mm, addr);
912                         if (err < 0)
913                                 goto out;
914                         *policy = err;
915                 } else if (pol == current->mempolicy &&
916                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
917                         *policy = current->il_next;
918                 } else {
919                         err = -EINVAL;
920                         goto out;
921                 }
922         } else {
923                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
924                                                 pol->mode;
925                 /*
926                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
927                  * the policy to userspace.
928                  */
929                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
930         }
931
932         if (vma) {
933                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
934                 vma = NULL;
935         }
936
937         err = 0;
938         if (nmask) {
939                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
940                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
941                 } else {
942                         task_lock(current);
943                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
944                         task_unlock(current);
945                 }
946         }
947
948  out:
949         mpol_cond_put(pol);
950         if (vma)
951                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
952         return err;
953 }
954
955 #ifdef CONFIG_MIGRATION
956 /*
957  * page migration
958  */
959 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
960                                 unsigned long flags)
961 {
962         /*
963          * Avoid migrating a page that is shared with others.
964          */
965         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
966                 if (!isolate_lru_page(page)) {
967                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
968                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
969                                             page_is_file_cache(page));
970                 }
971         }
972 }
973
974 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
975 {
976         if (PageHuge(page))
977                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
978                                         node);
979         else
980                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
981                                                     __GFP_THISNODE, 0);
982 }
983
984 /*
985  * Migrate pages from one node to a target node.
986  * Returns error or the number of pages not migrated.
987  */
988 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
989                            int flags)
990 {
991         nodemask_t nmask;
992         LIST_HEAD(pagelist);
993         int err = 0;
994
995         nodes_clear(nmask);
996         node_set(source, nmask);
997
998         /*
999          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1000          * need migration.  Between passing in the full user address
1001          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1002          */
1003         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1004         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1005                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1006
1007         if (!list_empty(&pagelist)) {
1008                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1009                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1010                 if (err)
1011                         putback_movable_pages(&pagelist);
1012         }
1013
1014         return err;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1019  * layout as much as possible.
1020  *
1021  * Returns the number of page that could not be moved.
1022  */
1023 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1024                      const nodemask_t *to, int flags)
1025 {
1026         int busy = 0;
1027         int err;
1028         nodemask_t tmp;
1029
1030         err = migrate_prep();
1031         if (err)
1032                 return err;
1033
1034         down_read(&mm->mmap_sem);
1035
1036         /*
1037          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1038          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1039          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1040          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1041          *
1042          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1043          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1044          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1045          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1046          *
1047          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1048          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1049          * (nothing left to migrate).
1050          *
1051          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1052          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1053          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1054          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1055          * before migrating outgoing memory source that same node.
1056          *
1057          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1058          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1059          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1060          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1061          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1062          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1063          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1064          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1065          */
1066
1067         tmp = *from;
1068         while (!nodes_empty(tmp)) {
1069                 int s,d;
1070                 int source = NUMA_NO_NODE;
1071                 int dest = 0;
1072
1073                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1074
1075                         /*
1076                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1077                          * node relationship of the pages established between
1078                          * threads and memory areas.
1079                          *
1080                          * However if the number of source nodes is not equal to
1081                          * the number of destination nodes we can not preserve
1082                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1083                          * copying memory from a node that is in the destination
1084                          * mask.
1085                          *
1086                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1087                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1088                          */
1089
1090                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1091                                                 (node_isset(s, *to)))
1092                                 continue;
1093
1094                         d = node_remap(s, *from, *to);
1095                         if (s == d)
1096                                 continue;
1097
1098                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1099                         dest = d;
1100
1101                         /* dest not in remaining from nodes? */
1102                         if (!node_isset(dest, tmp))
1103                                 break;
1104                 }
1105                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1106                         break;
1107
1108                 node_clear(source, tmp);
1109                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1110                 if (err > 0)
1111                         busy += err;
1112                 if (err < 0)
1113                         break;
1114         }
1115         up_read(&mm->mmap_sem);
1116         if (err < 0)
1117                 return err;
1118         return busy;
1119
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1124  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1125  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1126  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1127  * is in virtual address order.
1128  */
1129 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1130 {
1131         struct vm_area_struct *vma;
1132         unsigned long uninitialized_var(address);
1133
1134         vma = find_vma(current->mm, start);
1135         while (vma) {
1136                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1137                 if (address != -EFAULT)
1138                         break;
1139                 vma = vma->vm_next;
1140         }
1141
1142         if (PageHuge(page)) {
1143                 BUG_ON(!vma);
1144                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1145         }
1146         /*
1147          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1148          */
1149         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1150 }
1151 #else
1152
1153 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1154                                 unsigned long flags)
1155 {
1156 }
1157
1158 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1159                      const nodemask_t *to, int flags)
1160 {
1161         return -ENOSYS;
1162 }
1163
1164 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1165 {
1166         return NULL;
1167 }
1168 #endif
1169
1170 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1171                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1172                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1173 {
1174         struct mm_struct *mm = current->mm;
1175         struct mempolicy *new;
1176         unsigned long end;
1177         int err;
1178         LIST_HEAD(pagelist);
1179
1180         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1181                 return -EINVAL;
1182         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1183                 return -EPERM;
1184
1185         if (start & ~PAGE_MASK)
1186                 return -EINVAL;
1187
1188         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1189                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1190
1191         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1192         end = start + len;
1193
1194         if (end < start)
1195                 return -EINVAL;
1196         if (end == start)
1197                 return 0;
1198
1199         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1200         if (IS_ERR(new))
1201                 return PTR_ERR(new);
1202
1203         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1204                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1205
1206         /*
1207          * If we are using the default policy then operation
1208          * on discontinuous address spaces is okay after all
1209          */
1210         if (!new)
1211                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1212
1213         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1214                  start, start + len, mode, mode_flags,
1215                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1216
1217         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1218
1219                 err = migrate_prep();
1220                 if (err)
1221                         goto mpol_out;
1222         }
1223         {
1224                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1225                 if (scratch) {
1226                         down_write(&mm->mmap_sem);
1227                         task_lock(current);
1228                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1229                         task_unlock(current);
1230                         if (err)
1231                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1232                 } else
1233                         err = -ENOMEM;
1234                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1235         }
1236         if (err)
1237                 goto mpol_out;
1238
1239         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1240                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1241         if (!err)
1242                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1243
1244         if (!err) {
1245                 int nr_failed = 0;
1246
1247                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1248                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1249                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1250                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1251                         if (nr_failed)
1252                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1253                 }
1254
1255                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1256                         err = -EIO;
1257         } else
1258                 putback_movable_pages(&pagelist);
1259
1260         up_write(&mm->mmap_sem);
1261  mpol_out:
1262         mpol_put(new);
1263         return err;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1268  */
1269
1270 /* Copy a node mask from user space. */
1271 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1272                      unsigned long maxnode)
1273 {
1274         unsigned long k;
1275         unsigned long nlongs;
1276         unsigned long endmask;
1277
1278         --maxnode;
1279         nodes_clear(*nodes);
1280         if (maxnode == 0 || !nmask)
1281                 return 0;
1282         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1283                 return -EINVAL;
1284
1285         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1286         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1287                 endmask = ~0UL;
1288         else
1289                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1290
1291         /* When the user specified more nodes than supported just check
1292            if the non supported part is all zero. */
1293         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1294                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1295                         return -EINVAL;
1296                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1297                         unsigned long t;
1298                         if (get_user(t, nmask + k))
1299                                 return -EFAULT;
1300                         if (k == nlongs - 1) {
1301                                 if (t & endmask)
1302                                         return -EINVAL;
1303                         } else if (t)
1304                                 return -EINVAL;
1305                 }
1306                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1307                 endmask = ~0UL;
1308         }
1309
1310         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1311                 return -EFAULT;
1312         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1313         return 0;
1314 }
1315
1316 /* Copy a kernel node mask to user space */
1317 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1318                               nodemask_t *nodes)
1319 {
1320         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1321         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1322
1323         if (copy > nbytes) {
1324                 if (copy > PAGE_SIZE)
1325                         return -EINVAL;
1326                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1327                         return -EFAULT;
1328                 copy = nbytes;
1329         }
1330         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1331 }
1332
1333 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1334                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1335                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1336 {
1337         nodemask_t nodes;
1338         int err;
1339         unsigned short mode_flags;
1340
1341         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1342         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1343         if (mode >= MPOL_MAX)
1344                 return -EINVAL;
1345         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1346             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1347                 return -EINVAL;
1348         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1349         if (err)
1350                 return err;
1351         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1352 }
1353
1354 /* Set the process memory policy */
1355 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1356                 unsigned long, maxnode)
1357 {
1358         int err;
1359         nodemask_t nodes;
1360         unsigned short flags;
1361
1362         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1363         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1364         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1365                 return -EINVAL;
1366         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1367                 return -EINVAL;
1368         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1369         if (err)
1370                 return err;
1371         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1372 }
1373
1374 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1375                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1376                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1377 {
1378         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1379         struct mm_struct *mm = NULL;
1380         struct task_struct *task;
1381         nodemask_t task_nodes;
1382         int err;
1383         nodemask_t *old;
1384         nodemask_t *new;
1385         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1386
1387         if (!scratch)
1388                 return -ENOMEM;
1389
1390         old = &scratch->mask1;
1391         new = &scratch->mask2;
1392
1393         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1394         if (err)
1395                 goto out;
1396
1397         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1398         if (err)
1399                 goto out;
1400
1401         /* Find the mm_struct */
1402         rcu_read_lock();
1403         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1404         if (!task) {
1405                 rcu_read_unlock();
1406                 err = -ESRCH;
1407                 goto out;
1408         }
1409         get_task_struct(task);
1410
1411         err = -EINVAL;
1412
1413         /*
1414          * Check if this process has the right to modify the specified
1415          * process. The right exists if the process has administrative
1416          * capabilities, superuser privileges or the same
1417          * userid as the target process.
1418          */
1419         tcred = __task_cred(task);
1420         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1421             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1422             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1423                 rcu_read_unlock();
1424                 err = -EPERM;
1425                 goto out_put;
1426         }
1427         rcu_read_unlock();
1428
1429         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1430         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1431         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1432                 err = -EPERM;
1433                 goto out_put;
1434         }
1435
1436         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1437                 err = -EINVAL;
1438                 goto out_put;
1439         }
1440
1441         err = security_task_movememory(task);
1442         if (err)
1443                 goto out_put;
1444
1445         mm = get_task_mm(task);
1446         put_task_struct(task);
1447
1448         if (!mm) {
1449                 err = -EINVAL;
1450                 goto out;
1451         }
1452
1453         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1454                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1455
1456         mmput(mm);
1457 out:
1458         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1459
1460         return err;
1461
1462 out_put:
1463         put_task_struct(task);
1464         goto out;
1465
1466 }
1467
1468
1469 /* Retrieve NUMA policy */
1470 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1471                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1472                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1473 {
1474         int err;
1475         int uninitialized_var(pval);
1476         nodemask_t nodes;
1477
1478         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1479                 return -EINVAL;
1480
1481         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1482
1483         if (err)
1484                 return err;
1485
1486         if (policy && put_user(pval, policy))
1487                 return -EFAULT;
1488
1489         if (nmask)
1490                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1491
1492         return err;
1493 }
1494
1495 #ifdef CONFIG_COMPAT
1496
1497 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1498                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1499                        compat_ulong_t, maxnode,
1500                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1501 {
1502         long err;
1503         unsigned long __user *nm = NULL;
1504         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1505         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1506
1507         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1508         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1509
1510         if (nmask)
1511                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1512
1513         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1514
1515         if (!err && nmask) {
1516                 unsigned long copy_size;
1517                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1518                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1519                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1520                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1521                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1522         }
1523
1524         return err;
1525 }
1526
1527 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1528                        compat_ulong_t, maxnode)
1529 {
1530         long err = 0;
1531         unsigned long __user *nm = NULL;
1532         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1533         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1534
1535         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1536         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1537
1538         if (nmask) {
1539                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1540                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1541                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1542         }
1543
1544         if (err)
1545                 return -EFAULT;
1546
1547         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1548 }
1549
1550 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1551                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1552                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1553 {
1554         long err = 0;
1555         unsigned long __user *nm = NULL;
1556         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1557         nodemask_t bm;
1558
1559         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1560         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1561
1562         if (nmask) {
1563                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1564                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1565                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1566         }
1567
1568         if (err)
1569                 return -EFAULT;
1570
1571         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1572 }
1573
1574 #endif
1575
1576 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1577                                                 unsigned long addr)
1578 {
1579         struct mempolicy *pol = NULL;
1580
1581         if (vma) {
1582                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1583                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1584                 } else if (vma->vm_policy) {
1585                         pol = vma->vm_policy;
1586
1587                         /*
1588                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1589                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1590                          * count on these policies which will be dropped by
1591                          * mpol_cond_put() later
1592                          */
1593                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1594                                 mpol_get(pol);
1595                 }
1596         }
1597
1598         return pol;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1603  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1604  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1605  *
1606  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1607  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1608  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1609  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1610  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1611  * extra reference for shared policies.
1612  */
1613 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1614                                                 unsigned long addr)
1615 {
1616         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1617
1618         if (!pol)
1619                 pol = get_task_policy(current);
1620
1621         return pol;
1622 }
1623
1624 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1625 {
1626         struct mempolicy *pol;
1627
1628         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1629                 bool ret = false;
1630
1631                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1632                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1633                         ret = true;
1634                 mpol_cond_put(pol);
1635
1636                 return ret;
1637         }
1638
1639         pol = vma->vm_policy;
1640         if (!pol)
1641                 pol = get_task_policy(current);
1642
1643         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1644 }
1645
1646 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1647 {
1648         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1649
1650         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1651
1652         /*
1653          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1654          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1655          *
1656          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1657          * so if the following test faile, it implies
1658          * policy->v.nodes has movable memory only.
1659          */
1660         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1661                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1662
1663         return zone >= dynamic_policy_zone;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1668  * page allocation
1669  */
1670 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1671 {
1672         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1673         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1674                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1675                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1676                 return &policy->v.nodes;
1677
1678         return NULL;
1679 }
1680
1681 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1682 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1683         int nd)
1684 {
1685         switch (policy->mode) {
1686         case MPOL_PREFERRED:
1687                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1688                         nd = policy->v.preferred_node;
1689                 break;
1690         case MPOL_BIND:
1691                 /*
1692                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1693                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1694                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1695                  * the first node in the mask instead.
1696                  */
1697                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1698                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1699                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1700                 break;
1701         default:
1702                 BUG();
1703         }
1704         return node_zonelist(nd, gfp);
1705 }
1706
1707 /* Do dynamic interleaving for a process */
1708 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1709 {
1710         unsigned nid, next;
1711         struct task_struct *me = current;
1712
1713         nid = me->il_next;
1714         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1715         if (next >= MAX_NUMNODES)
1716                 next = first_node(policy->v.nodes);
1717         if (next < MAX_NUMNODES)
1718                 me->il_next = next;
1719         return nid;
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1724  * next slab entry.
1725  */
1726 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1727 {
1728         struct mempolicy *policy;
1729         int node = numa_mem_id();
1730
1731         if (in_interrupt())
1732                 return node;
1733
1734         policy = current->mempolicy;
1735         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1736                 return node;
1737
1738         switch (policy->mode) {
1739         case MPOL_PREFERRED:
1740                 /*
1741                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1742                  */
1743                 return policy->v.preferred_node;
1744
1745         case MPOL_INTERLEAVE:
1746                 return interleave_nodes(policy);
1747
1748         case MPOL_BIND: {
1749                 /*
1750                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1751                  * first node.
1752                  */
1753                 struct zonelist *zonelist;
1754                 struct zone *zone;
1755                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1756                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1757                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1758                                                         &policy->v.nodes,
1759                                                         &zone);
1760                 return zone ? zone->node : node;
1761         }
1762
1763         default:
1764                 BUG();
1765         }
1766 }
1767
1768 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1769 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1770                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1771 {
1772         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1773         unsigned target;
1774         int c;
1775         int nid = NUMA_NO_NODE;
1776
1777         if (!nnodes)
1778                 return numa_node_id();
1779         target = (unsigned int)off % nnodes;
1780         c = 0;
1781         do {
1782                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1783                 c++;
1784         } while (c <= target);
1785         return nid;
1786 }
1787
1788 /* Determine a node number for interleave */
1789 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1790                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1791 {
1792         if (vma) {
1793                 unsigned long off;
1794
1795                 /*
1796                  * for small pages, there is no difference between
1797                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1798                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1799                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1800                  * a useful offset.
1801                  */
1802                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1803                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1804                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1805                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1806         } else
1807                 return interleave_nodes(pol);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1812  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1813  */
1814 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1815 {
1816         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1817
1818         w = nodes_weight(*maskp);
1819         if (w)
1820                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1821                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1822         return bit;
1823 }
1824
1825 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1826 /*
1827  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1828  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1829  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1830  * @gfp_flags: for requested zone
1831  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1832  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1833  *
1834  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1835  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1836  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1837  * @nodemask for filtering the zonelist.
1838  *
1839  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1840  */
1841 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1842                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1843                                 nodemask_t **nodemask)
1844 {
1845         struct zonelist *zl;
1846
1847         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1848         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1849
1850         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1851                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1852                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1853         } else {
1854                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1855                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1856                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1857         }
1858         return zl;
1859 }
1860
1861 /*
1862  * init_nodemask_of_mempolicy
1863  *
1864  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1865  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1866  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1867  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1868  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1869  * of non-default mempolicy.
1870  *
1871  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1872  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1873  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1874  *
1875  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1876  */
1877 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1878 {
1879         struct mempolicy *mempolicy;
1880         int nid;
1881
1882         if (!(mask && current->mempolicy))
1883                 return false;
1884
1885         task_lock(current);
1886         mempolicy = current->mempolicy;
1887         switch (mempolicy->mode) {
1888         case MPOL_PREFERRED:
1889                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1890                         nid = numa_node_id();
1891                 else
1892                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1893                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1894                 break;
1895
1896         case MPOL_BIND:
1897                 /* Fall through */
1898         case MPOL_INTERLEAVE:
1899                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1900                 break;
1901
1902         default:
1903                 BUG();
1904         }
1905         task_unlock(current);
1906
1907         return true;
1908 }
1909 #endif
1910
1911 /*
1912  * mempolicy_nodemask_intersects
1913  *
1914  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1915  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1916  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1917  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1918  *
1919  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1920  */
1921 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1922                                         const nodemask_t *mask)
1923 {
1924         struct mempolicy *mempolicy;
1925         bool ret = true;
1926
1927         if (!mask)
1928                 return ret;
1929         task_lock(tsk);
1930         mempolicy = tsk->mempolicy;
1931         if (!mempolicy)
1932                 goto out;
1933
1934         switch (mempolicy->mode) {
1935         case MPOL_PREFERRED:
1936                 /*
1937                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1938                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1939                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1940                  * nodes in mask.
1941                  */
1942                 break;
1943         case MPOL_BIND:
1944         case MPOL_INTERLEAVE:
1945                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1946                 break;
1947         default:
1948                 BUG();
1949         }
1950 out:
1951         task_unlock(tsk);
1952         return ret;
1953 }
1954
1955 /* Allocate a page in interleaved policy.
1956    Own path because it needs to do special accounting. */
1957 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1958                                         unsigned nid)
1959 {
1960         struct zonelist *zl;
1961         struct page *page;
1962
1963         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1964         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1965         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1966                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1967         return page;
1968 }
1969
1970 /**
1971  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1972  *
1973  *      @gfp:
1974  *      %GFP_USER    user allocation.
1975  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1976  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1977  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1978  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1979  *
1980  *      @order:Order of the GFP allocation.
1981  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1982  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1983  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1984  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1985  *
1986  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1987  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1988  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1989  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1990  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1991  *      NULL when no page can be allocated.
1992  */
1993 struct page *
1994 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1995                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1996 {
1997         struct mempolicy *pol;
1998         struct page *page;
1999         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2000         struct zonelist *zl;
2001         nodemask_t *nmask;
2002
2003 retry_cpuset:
2004         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2005         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2006
2007         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2008                 unsigned nid;
2009
2010                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2011                 mpol_cond_put(pol);
2012                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2013                 goto out;
2014         }
2015
2016         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2017                 int hpage_node = node;
2018
2019                 /*
2020                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2021                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2022                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2023                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2024                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2025                  *
2026                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2027                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2028                  */
2029                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2030                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2031                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2032
2033                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2034                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2035                         mpol_cond_put(pol);
2036                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2037                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2038                         goto out;
2039                 }
2040         }
2041
2042         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2043         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2044         mpol_cond_put(pol);
2045         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2046 out:
2047         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2048                 goto retry_cpuset;
2049         return page;
2050 }
2051
2052 /**
2053  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2054  *
2055  *      @gfp:
2056  *              %GFP_USER   user allocation,
2057  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2058  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2059  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2060  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2061  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2062  *
2063  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2064  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2065  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2066  *
2067  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2068  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2069  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2070  */
2071 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2072 {
2073         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2074         struct page *page;
2075         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2076
2077         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2078                 pol = get_task_policy(current);
2079
2080 retry_cpuset:
2081         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2082
2083         /*
2084          * No reference counting needed for current->mempolicy
2085          * nor system default_policy
2086          */
2087         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2088                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2089         else
2090                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2091                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2092                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2093
2094         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2095                 goto retry_cpuset;
2096
2097         return page;
2098 }
2099 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2100
2101 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2102 {
2103         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2104
2105         if (IS_ERR(pol))
2106                 return PTR_ERR(pol);
2107         dst->vm_policy = pol;
2108         return 0;
2109 }
2110
2111 /*
2112  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2113  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2114  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2115  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2116  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2117  *
2118  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2119  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2120  */
2121
2122 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2123 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2124 {
2125         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2126
2127         if (!new)
2128                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2129
2130         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2131         if (old == current->mempolicy) {
2132                 task_lock(current);
2133                 *new = *old;
2134                 task_unlock(current);
2135         } else
2136                 *new = *old;
2137
2138         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2139                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2140                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2141                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2142                 else
2143                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2144         }
2145         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2146         return new;
2147 }
2148
2149 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2150 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2151 {
2152         if (!a || !b)
2153                 return false;
2154         if (a->mode != b->mode)
2155                 return false;
2156         if (a->flags != b->flags)
2157                 return false;
2158         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2159                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2160                         return false;
2161
2162         switch (a->mode) {
2163         case MPOL_BIND:
2164                 /* Fall through */
2165         case MPOL_INTERLEAVE:
2166                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2167         case MPOL_PREFERRED:
2168                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2169         default:
2170                 BUG();
2171                 return false;
2172         }
2173 }
2174
2175 /*
2176  * Shared memory backing store policy support.
2177  *
2178  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2179  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2180  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2181  * for any accesses to the tree.
2182  */
2183
2184 /*
2185  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2186  * reading or for writing
2187  */
2188 static struct sp_node *
2189 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2190 {
2191         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2192
2193         while (n) {
2194                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2195
2196                 if (start >= p->end)
2197                         n = n->rb_right;
2198                 else if (end <= p->start)
2199                         n = n->rb_left;
2200                 else
2201                         break;
2202         }
2203         if (!n)
2204                 return NULL;
2205         for (;;) {
2206                 struct sp_node *w = NULL;
2207                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2208                 if (!prev)
2209                         break;
2210                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2211                 if (w->end <= start)
2212                         break;
2213                 n = prev;
2214         }
2215         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2220  * writing.
2221  */
2222 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2223 {
2224         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2225         struct rb_node *parent = NULL;
2226         struct sp_node *nd;
2227
2228         while (*p) {
2229                 parent = *p;
2230                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2231                 if (new->start < nd->start)
2232                         p = &(*p)->rb_left;
2233                 else if (new->end > nd->end)
2234                         p = &(*p)->rb_right;
2235                 else
2236                         BUG();
2237         }
2238         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2239         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2240         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2241                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2242 }
2243
2244 /* Find shared policy intersecting idx */
2245 struct mempolicy *
2246 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2247 {
2248         struct mempolicy *pol = NULL;
2249         struct sp_node *sn;
2250
2251         if (!sp->root.rb_node)
2252                 return NULL;
2253         read_lock(&sp->lock);
2254         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2255         if (sn) {
2256                 mpol_get(sn->policy);
2257                 pol = sn->policy;
2258         }
2259         read_unlock(&sp->lock);
2260         return pol;
2261 }
2262
2263 static void sp_free(struct sp_node *n)
2264 {
2265         mpol_put(n->policy);
2266         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2267 }
2268
2269 /**
2270  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2271  *
2272  * @page: page to be checked
2273  * @vma: vm area where page mapped
2274  * @addr: virtual address where page mapped
2275  *
2276  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2277  * node id.
2278  *
2279  * Returns:
2280  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2281  *      node    - node id where the page should be
2282  *
2283  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2284  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2285  */
2286 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2287 {
2288         struct mempolicy *pol;
2289         struct zone *zone;
2290         int curnid = page_to_nid(page);
2291         unsigned long pgoff;
2292         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2293         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2294         int polnid = -1;
2295         int ret = -1;
2296
2297         BUG_ON(!vma);
2298
2299         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2300         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2301                 goto out;
2302
2303         switch (pol->mode) {
2304         case MPOL_INTERLEAVE:
2305                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2306                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2307
2308                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2309                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2310                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2311                 break;
2312
2313         case MPOL_PREFERRED:
2314                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2315                         polnid = numa_node_id();
2316                 else
2317                         polnid = pol->v.preferred_node;
2318                 break;
2319
2320         case MPOL_BIND:
2321                 /*
2322                  * allows binding to multiple nodes.
2323                  * use current page if in policy nodemask,
2324                  * else select nearest allowed node, if any.
2325                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2326                  */
2327                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2328                         goto out;
2329                 (void)first_zones_zonelist(
2330                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2331                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2332                                 &pol->v.nodes, &zone);
2333                 polnid = zone->node;
2334                 break;
2335
2336         default:
2337                 BUG();
2338         }
2339
2340         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2341         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2342                 polnid = thisnid;
2343
2344                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2345                         goto out;
2346         }
2347
2348         if (curnid != polnid)
2349                 ret = polnid;
2350 out:
2351         mpol_cond_put(pol);
2352
2353         return ret;
2354 }
2355
2356 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2357 {
2358         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2359         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2360         sp_free(n);
2361 }
2362
2363 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2364                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2365 {
2366         node->start = start;
2367         node->end = end;
2368         node->policy = pol;
2369 }
2370
2371 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2372                                 struct mempolicy *pol)
2373 {
2374         struct sp_node *n;
2375         struct mempolicy *newpol;
2376
2377         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2378         if (!n)
2379                 return NULL;
2380
2381         newpol = mpol_dup(pol);
2382         if (IS_ERR(newpol)) {
2383                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2384                 return NULL;
2385         }
2386         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2387         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2388
2389         return n;
2390 }
2391
2392 /* Replace a policy range. */
2393 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2394                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2395 {
2396         struct sp_node *n;
2397         struct sp_node *n_new = NULL;
2398         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2399         int ret = 0;
2400
2401 restart:
2402         write_lock(&sp->lock);
2403         n = sp_lookup(sp, start, end);
2404         /* Take care of old policies in the same range. */
2405         while (n && n->start < end) {
2406                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2407                 if (n->start >= start) {
2408                         if (n->end <= end)
2409                                 sp_delete(sp, n);
2410                         else
2411                                 n->start = end;
2412                 } else {
2413                         /* Old policy spanning whole new range. */
2414                         if (n->end > end) {
2415                                 if (!n_new)
2416                                         goto alloc_new;
2417
2418                                 *mpol_new = *n->policy;
2419                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2420                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2421                                 n->end = start;
2422                                 sp_insert(sp, n_new);
2423                                 n_new = NULL;
2424                                 mpol_new = NULL;
2425                                 break;
2426                         } else
2427                                 n->end = start;
2428                 }
2429                 if (!next)
2430                         break;
2431                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2432         }
2433         if (new)
2434                 sp_insert(sp, new);
2435         write_unlock(&sp->lock);
2436         ret = 0;
2437
2438 err_out:
2439         if (mpol_new)
2440                 mpol_put(mpol_new);
2441         if (n_new)
2442                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2443
2444         return ret;
2445
2446 alloc_new:
2447         write_unlock(&sp->lock);
2448         ret = -ENOMEM;
2449         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2450         if (!n_new)
2451                 goto err_out;
2452         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2453         if (!mpol_new)
2454                 goto err_out;
2455         goto restart;
2456 }
2457
2458 /**
2459  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2460  * @sp: pointer to inode shared policy
2461  * @mpol:  struct mempolicy to install
2462  *
2463  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2464  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2465  * This must be released on exit.
2466  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2467  */
2468 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2469 {
2470         int ret;
2471
2472         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2473         rwlock_init(&sp->lock);
2474
2475         if (mpol) {
2476                 struct vm_area_struct pvma;
2477                 struct mempolicy *new;
2478                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2479
2480                 if (!scratch)
2481                         goto put_mpol;
2482                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2483                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2484                 if (IS_ERR(new))
2485                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2486
2487                 task_lock(current);
2488                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2489                 task_unlock(current);
2490                 if (ret)
2491                         goto put_new;
2492
2493                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2494                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2495                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2496                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2497
2498 put_new:
2499                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2500 free_scratch:
2501                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2502 put_mpol:
2503                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2504         }
2505 }
2506
2507 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2508                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2509 {
2510         int err;
2511         struct sp_node *new = NULL;
2512         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2513
2514         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2515                  vma->vm_pgoff,
2516                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2517                  npol ? npol->flags : -1,
2518                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2519
2520         if (npol) {
2521                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2522                 if (!new)
2523                         return -ENOMEM;
2524         }
2525         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2526         if (err && new)
2527                 sp_free(new);
2528         return err;
2529 }
2530
2531 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2532 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2533 {
2534         struct sp_node *n;
2535         struct rb_node *next;
2536
2537         if (!p->root.rb_node)
2538                 return;
2539         write_lock(&p->lock);
2540         next = rb_first(&p->root);
2541         while (next) {
2542                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2543                 next = rb_next(&n->nd);
2544                 sp_delete(p, n);
2545         }
2546         write_unlock(&p->lock);
2547 }
2548
2549 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2550 static int __initdata numabalancing_override;
2551
2552 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2553 {
2554         bool numabalancing_default = false;
2555
2556         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2557                 numabalancing_default = true;
2558
2559         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2560         if (numabalancing_override)
2561                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2562
2563         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2564                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2565                         "Configure with numa_balancing= or the "
2566                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2567                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2568                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2569         }
2570 }
2571
2572 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2573 {
2574         int ret = 0;
2575         if (!str)
2576                 goto out;
2577
2578         if (!strcmp(str, "enable")) {
2579                 numabalancing_override = 1;
2580                 ret = 1;
2581         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2582                 numabalancing_override = -1;
2583                 ret = 1;
2584         }
2585 out:
2586         if (!ret)
2587                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2588
2589         return ret;
2590 }
2591 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2592 #else
2593 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2594 {
2595 }
2596 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2597
2598 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2599 void __init numa_policy_init(void)
2600 {
2601         nodemask_t interleave_nodes;
2602         unsigned long largest = 0;
2603         int nid, prefer = 0;
2604
2605         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2606                                          sizeof(struct mempolicy),
2607                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2608
2609         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2610                                      sizeof(struct sp_node),
2611                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2612
2613         for_each_node(nid) {
2614                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2615                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2616                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2617                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2618                         .v = { .preferred_node = nid, },
2619                 };
2620         }
2621
2622         /*
2623          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2624          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2625          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2626          */
2627         nodes_clear(interleave_nodes);
2628         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2629                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2630
2631                 /* Preserve the largest node */
2632                 if (largest < total_pages) {
2633                         largest = total_pages;
2634                         prefer = nid;
2635                 }
2636
2637                 /* Interleave this node? */
2638                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2639                         node_set(nid, interleave_nodes);
2640         }
2641
2642         /* All too small, use the largest */
2643         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2644                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2645
2646         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2647                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2648
2649         check_numabalancing_enable();
2650 }
2651
2652 /* Reset policy of current process to default */
2653 void numa_default_policy(void)
2654 {
2655         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2656 }
2657
2658 /*
2659  * Parse and format mempolicy from/to strings
2660  */
2661
2662 /*
2663  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2664  */
2665 static const char * const policy_modes[] =
2666 {
2667         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2668         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2669         [MPOL_BIND]       = "bind",
2670         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2671         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2672 };
2673
2674
2675 #ifdef CONFIG_TMPFS
2676 /**
2677  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2678  * @str:  string containing mempolicy to parse
2679  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2680  *
2681  * Format of input:
2682  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2683  *
2684  * On success, returns 0, else 1
2685  */
2686 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2687 {
2688         struct mempolicy *new = NULL;
2689         unsigned short mode;
2690         unsigned short mode_flags;
2691         nodemask_t nodes;
2692         char *nodelist = strchr(str, ':');
2693         char *flags = strchr(str, '=');
2694         int err = 1;
2695
2696         if (nodelist) {
2697                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2698                 *nodelist++ = '\0';
2699                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2700                         goto out;
2701                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2702                         goto out;
2703         } else
2704                 nodes_clear(nodes);
2705
2706         if (flags)
2707                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2708
2709         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2710                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2711                         break;
2712                 }
2713         }
2714         if (mode >= MPOL_MAX)
2715                 goto out;
2716
2717         switch (mode) {
2718         case MPOL_PREFERRED:
2719                 /*
2720                  * Insist on a nodelist of one node only
2721                  */
2722                 if (nodelist) {
2723                         char *rest = nodelist;
2724                         while (isdigit(*rest))
2725                                 rest++;
2726                         if (*rest)
2727                                 goto out;
2728                 }
2729                 break;
2730         case MPOL_INTERLEAVE:
2731                 /*
2732                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2733                  */
2734                 if (!nodelist)
2735                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2736                 break;
2737         case MPOL_LOCAL:
2738                 /*
2739                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2740                  */
2741                 if (nodelist)
2742                         goto out;
2743                 mode = MPOL_PREFERRED;
2744                 break;
2745         case MPOL_DEFAULT:
2746                 /*
2747                  * Insist on a empty nodelist
2748                  */
2749                 if (!nodelist)
2750                         err = 0;
2751                 goto out;
2752         case MPOL_BIND:
2753                 /*
2754                  * Insist on a nodelist
2755                  */
2756                 if (!nodelist)
2757                         goto out;
2758         }
2759
2760         mode_flags = 0;
2761         if (flags) {
2762                 /*
2763                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2764                  * mode flags.
2765                  */
2766                 if (!strcmp(flags, "static"))
2767                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2768                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2769                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2770                 else
2771                         goto out;
2772         }
2773
2774         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2775         if (IS_ERR(new))
2776                 goto out;
2777
2778         /*
2779          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2780          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2781          */
2782         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2783                 new->v.nodes = nodes;
2784         else if (nodelist)
2785                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2786         else
2787                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2788
2789         /*
2790          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2791          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2792          */
2793         new->w.user_nodemask = nodes;
2794
2795         err = 0;
2796
2797 out:
2798         /* Restore string for error message */
2799         if (nodelist)
2800                 *--nodelist = ':';
2801         if (flags)
2802                 *--flags = '=';
2803         if (!err)
2804                 *mpol = new;
2805         return err;
2806 }
2807 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2808
2809 /**
2810  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2811  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2812  * @maxlen:  length of @buffer
2813  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2814  *
2815  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2816  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2817  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2818  */
2819 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2820 {
2821         char *p = buffer;
2822         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2823         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2824         unsigned short flags = 0;
2825
2826         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2827                 mode = pol->mode;
2828                 flags = pol->flags;
2829         }
2830
2831         switch (mode) {
2832         case MPOL_DEFAULT:
2833                 break;
2834         case MPOL_PREFERRED:
2835                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2836                         mode = MPOL_LOCAL;
2837                 else
2838                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2839                 break;
2840         case MPOL_BIND:
2841         case MPOL_INTERLEAVE:
2842                 nodes = pol->v.nodes;
2843                 break;
2844         default:
2845                 WARN_ON_ONCE(1);
2846                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2847                 return;
2848         }
2849
2850         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2851
2852         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2853                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2854
2855                 /*
2856                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2857                  */
2858                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2859                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2860                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2861                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2862         }
2863
2864         if (!nodes_empty(nodes))
2865                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2866                                nodemask_pr_args(&nodes));
2867 }