mm/gup, x86/mm/pkeys: Check VMAs and PTEs for protection keys
[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                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
552         }
553         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
554         cond_resched();
555         return 0;
556 }
557
558 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
559                                unsigned long addr, unsigned long end,
560                                struct mm_walk *walk)
561 {
562 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
563         struct queue_pages *qp = walk->private;
564         unsigned long flags = qp->flags;
565         int nid;
566         struct page *page;
567         spinlock_t *ptl;
568         pte_t entry;
569
570         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
571         entry = huge_ptep_get(pte);
572         if (!pte_present(entry))
573                 goto unlock;
574         page = pte_page(entry);
575         nid = page_to_nid(page);
576         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
577                 goto unlock;
578         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
579         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
580             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
581                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
582 unlock:
583         spin_unlock(ptl);
584 #else
585         BUG();
586 #endif
587         return 0;
588 }
589
590 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
591 /*
592  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
593  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
594  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
595  *
596  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
597  * an architecture makes a different choice, it will need further
598  * changes to the core.
599  */
600 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
601                         unsigned long addr, unsigned long end)
602 {
603         int nr_updated;
604
605         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
606         if (nr_updated)
607                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
608
609         return nr_updated;
610 }
611 #else
612 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
613                         unsigned long addr, unsigned long end)
614 {
615         return 0;
616 }
617 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
618
619 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
620                                 struct mm_walk *walk)
621 {
622         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
623         struct queue_pages *qp = walk->private;
624         unsigned long endvma = vma->vm_end;
625         unsigned long flags = qp->flags;
626
627         if (!vma_migratable(vma))
628                 return 1;
629
630         if (endvma > end)
631                 endvma = end;
632         if (vma->vm_start > start)
633                 start = vma->vm_start;
634
635         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
636                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
637                         return -EFAULT;
638                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
639                         return -EFAULT;
640         }
641
642         qp->prev = vma;
643
644         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
645                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
646                 if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
647                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
648                 return 1;
649         }
650
651         /* queue pages from current vma */
652         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
653                 return 0;
654         return 1;
655 }
656
657 /*
658  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
659  *
660  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
661  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
662  * passed via @private.)
663  */
664 static int
665 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
666                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
667                 struct list_head *pagelist)
668 {
669         struct queue_pages qp = {
670                 .pagelist = pagelist,
671                 .flags = flags,
672                 .nmask = nodes,
673                 .prev = NULL,
674         };
675         struct mm_walk queue_pages_walk = {
676                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
677                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
678                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
679                 .mm = mm,
680                 .private = &qp,
681         };
682
683         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
684 }
685
686 /*
687  * Apply policy to a single VMA
688  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
689  */
690 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
691                                                 struct mempolicy *pol)
692 {
693         int err;
694         struct mempolicy *old;
695         struct mempolicy *new;
696
697         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
698                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
699                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
700                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
701
702         new = mpol_dup(pol);
703         if (IS_ERR(new))
704                 return PTR_ERR(new);
705
706         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
707                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
708                 if (err)
709                         goto err_out;
710         }
711
712         old = vma->vm_policy;
713         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
714         mpol_put(old);
715
716         return 0;
717  err_out:
718         mpol_put(new);
719         return err;
720 }
721
722 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
723 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
724                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
725 {
726         struct vm_area_struct *next;
727         struct vm_area_struct *prev;
728         struct vm_area_struct *vma;
729         int err = 0;
730         pgoff_t pgoff;
731         unsigned long vmstart;
732         unsigned long vmend;
733
734         vma = find_vma(mm, start);
735         if (!vma || vma->vm_start > start)
736                 return -EFAULT;
737
738         prev = vma->vm_prev;
739         if (start > vma->vm_start)
740                 prev = vma;
741
742         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
743                 next = vma->vm_next;
744                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
745                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
746
747                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
748                         continue;
749
750                 pgoff = vma->vm_pgoff +
751                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
752                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
753                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
754                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
755                 if (prev) {
756                         vma = prev;
757                         next = vma->vm_next;
758                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
759                                 continue;
760                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
761                         goto replace;
762                 }
763                 if (vma->vm_start != vmstart) {
764                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
765                         if (err)
766                                 goto out;
767                 }
768                 if (vma->vm_end != vmend) {
769                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
770                         if (err)
771                                 goto out;
772                 }
773  replace:
774                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
775                 if (err)
776                         goto out;
777         }
778
779  out:
780         return err;
781 }
782
783 /* Set the process memory policy */
784 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
785                              nodemask_t *nodes)
786 {
787         struct mempolicy *new, *old;
788         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
789         int ret;
790
791         if (!scratch)
792                 return -ENOMEM;
793
794         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
795         if (IS_ERR(new)) {
796                 ret = PTR_ERR(new);
797                 goto out;
798         }
799
800         task_lock(current);
801         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
802         if (ret) {
803                 task_unlock(current);
804                 mpol_put(new);
805                 goto out;
806         }
807         old = current->mempolicy;
808         current->mempolicy = new;
809         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
810             nodes_weight(new->v.nodes))
811                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
812         task_unlock(current);
813         mpol_put(old);
814         ret = 0;
815 out:
816         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
817         return ret;
818 }
819
820 /*
821  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
822  *
823  * Called with task's alloc_lock held
824  */
825 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
826 {
827         nodes_clear(*nodes);
828         if (p == &default_policy)
829                 return;
830
831         switch (p->mode) {
832         case MPOL_BIND:
833                 /* Fall through */
834         case MPOL_INTERLEAVE:
835                 *nodes = p->v.nodes;
836                 break;
837         case MPOL_PREFERRED:
838                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
839                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
840                 /* else return empty node mask for local allocation */
841                 break;
842         default:
843                 BUG();
844         }
845 }
846
847 static int lookup_node(unsigned long addr)
848 {
849         struct page *p;
850         int err;
851
852         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
853         if (err >= 0) {
854                 err = page_to_nid(p);
855                 put_page(p);
856         }
857         return err;
858 }
859
860 /* Retrieve NUMA policy */
861 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
862                              unsigned long addr, unsigned long flags)
863 {
864         int err;
865         struct mm_struct *mm = current->mm;
866         struct vm_area_struct *vma = NULL;
867         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
868
869         if (flags &
870                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
871                 return -EINVAL;
872
873         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
874                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
875                         return -EINVAL;
876                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
877                 task_lock(current);
878                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
879                 task_unlock(current);
880                 return 0;
881         }
882
883         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
884                 /*
885                  * Do NOT fall back to task policy if the
886                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
887                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
888                  */
889                 down_read(&mm->mmap_sem);
890                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
891                 if (!vma) {
892                         up_read(&mm->mmap_sem);
893                         return -EFAULT;
894                 }
895                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
896                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
897                 else
898                         pol = vma->vm_policy;
899         } else if (addr)
900                 return -EINVAL;
901
902         if (!pol)
903                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
904
905         if (flags & MPOL_F_NODE) {
906                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
907                         err = lookup_node(addr);
908                         if (err < 0)
909                                 goto out;
910                         *policy = err;
911                 } else if (pol == current->mempolicy &&
912                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
913                         *policy = current->il_next;
914                 } else {
915                         err = -EINVAL;
916                         goto out;
917                 }
918         } else {
919                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
920                                                 pol->mode;
921                 /*
922                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
923                  * the policy to userspace.
924                  */
925                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
926         }
927
928         if (vma) {
929                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
930                 vma = NULL;
931         }
932
933         err = 0;
934         if (nmask) {
935                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
936                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
937                 } else {
938                         task_lock(current);
939                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
940                         task_unlock(current);
941                 }
942         }
943
944  out:
945         mpol_cond_put(pol);
946         if (vma)
947                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
948         return err;
949 }
950
951 #ifdef CONFIG_MIGRATION
952 /*
953  * page migration
954  */
955 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
956                                 unsigned long flags)
957 {
958         /*
959          * Avoid migrating a page that is shared with others.
960          */
961         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
962                 if (!isolate_lru_page(page)) {
963                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
964                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
965                                             page_is_file_cache(page));
966                 }
967         }
968 }
969
970 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
971 {
972         if (PageHuge(page))
973                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
974                                         node);
975         else
976                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
977                                                     __GFP_THISNODE, 0);
978 }
979
980 /*
981  * Migrate pages from one node to a target node.
982  * Returns error or the number of pages not migrated.
983  */
984 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
985                            int flags)
986 {
987         nodemask_t nmask;
988         LIST_HEAD(pagelist);
989         int err = 0;
990
991         nodes_clear(nmask);
992         node_set(source, nmask);
993
994         /*
995          * This does not "check" the range but isolates all pages that
996          * need migration.  Between passing in the full user address
997          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
998          */
999         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1000         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1001                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1002
1003         if (!list_empty(&pagelist)) {
1004                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1005                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1006                 if (err)
1007                         putback_movable_pages(&pagelist);
1008         }
1009
1010         return err;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1015  * layout as much as possible.
1016  *
1017  * Returns the number of page that could not be moved.
1018  */
1019 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1020                      const nodemask_t *to, int flags)
1021 {
1022         int busy = 0;
1023         int err;
1024         nodemask_t tmp;
1025
1026         err = migrate_prep();
1027         if (err)
1028                 return err;
1029
1030         down_read(&mm->mmap_sem);
1031
1032         /*
1033          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1034          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1035          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1036          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1037          *
1038          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1039          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1040          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1041          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1042          *
1043          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1044          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1045          * (nothing left to migrate).
1046          *
1047          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1048          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1049          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1050          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1051          * before migrating outgoing memory source that same node.
1052          *
1053          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1054          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1055          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1056          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1057          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1058          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1059          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1060          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1061          */
1062
1063         tmp = *from;
1064         while (!nodes_empty(tmp)) {
1065                 int s,d;
1066                 int source = NUMA_NO_NODE;
1067                 int dest = 0;
1068
1069                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1070
1071                         /*
1072                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1073                          * node relationship of the pages established between
1074                          * threads and memory areas.
1075                          *
1076                          * However if the number of source nodes is not equal to
1077                          * the number of destination nodes we can not preserve
1078                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1079                          * copying memory from a node that is in the destination
1080                          * mask.
1081                          *
1082                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1083                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1084                          */
1085
1086                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1087                                                 (node_isset(s, *to)))
1088                                 continue;
1089
1090                         d = node_remap(s, *from, *to);
1091                         if (s == d)
1092                                 continue;
1093
1094                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1095                         dest = d;
1096
1097                         /* dest not in remaining from nodes? */
1098                         if (!node_isset(dest, tmp))
1099                                 break;
1100                 }
1101                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1102                         break;
1103
1104                 node_clear(source, tmp);
1105                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1106                 if (err > 0)
1107                         busy += err;
1108                 if (err < 0)
1109                         break;
1110         }
1111         up_read(&mm->mmap_sem);
1112         if (err < 0)
1113                 return err;
1114         return busy;
1115
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1120  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1121  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1122  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1123  * is in virtual address order.
1124  */
1125 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1126 {
1127         struct vm_area_struct *vma;
1128         unsigned long uninitialized_var(address);
1129
1130         vma = find_vma(current->mm, start);
1131         while (vma) {
1132                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1133                 if (address != -EFAULT)
1134                         break;
1135                 vma = vma->vm_next;
1136         }
1137
1138         if (PageHuge(page)) {
1139                 BUG_ON(!vma);
1140                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1141         }
1142         /*
1143          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1144          */
1145         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1146 }
1147 #else
1148
1149 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1150                                 unsigned long flags)
1151 {
1152 }
1153
1154 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1155                      const nodemask_t *to, int flags)
1156 {
1157         return -ENOSYS;
1158 }
1159
1160 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1161 {
1162         return NULL;
1163 }
1164 #endif
1165
1166 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1167                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1168                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1169 {
1170         struct mm_struct *mm = current->mm;
1171         struct mempolicy *new;
1172         unsigned long end;
1173         int err;
1174         LIST_HEAD(pagelist);
1175
1176         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1177                 return -EINVAL;
1178         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1179                 return -EPERM;
1180
1181         if (start & ~PAGE_MASK)
1182                 return -EINVAL;
1183
1184         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1185                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1186
1187         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1188         end = start + len;
1189
1190         if (end < start)
1191                 return -EINVAL;
1192         if (end == start)
1193                 return 0;
1194
1195         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1196         if (IS_ERR(new))
1197                 return PTR_ERR(new);
1198
1199         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1200                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1201
1202         /*
1203          * If we are using the default policy then operation
1204          * on discontinuous address spaces is okay after all
1205          */
1206         if (!new)
1207                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1208
1209         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1210                  start, start + len, mode, mode_flags,
1211                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1212
1213         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1214
1215                 err = migrate_prep();
1216                 if (err)
1217                         goto mpol_out;
1218         }
1219         {
1220                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1221                 if (scratch) {
1222                         down_write(&mm->mmap_sem);
1223                         task_lock(current);
1224                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1225                         task_unlock(current);
1226                         if (err)
1227                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1228                 } else
1229                         err = -ENOMEM;
1230                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1231         }
1232         if (err)
1233                 goto mpol_out;
1234
1235         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1236                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1237         if (!err)
1238                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1239
1240         if (!err) {
1241                 int nr_failed = 0;
1242
1243                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1244                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1245                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1246                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1247                         if (nr_failed)
1248                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1249                 }
1250
1251                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1252                         err = -EIO;
1253         } else
1254                 putback_movable_pages(&pagelist);
1255
1256         up_write(&mm->mmap_sem);
1257  mpol_out:
1258         mpol_put(new);
1259         return err;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1264  */
1265
1266 /* Copy a node mask from user space. */
1267 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1268                      unsigned long maxnode)
1269 {
1270         unsigned long k;
1271         unsigned long nlongs;
1272         unsigned long endmask;
1273
1274         --maxnode;
1275         nodes_clear(*nodes);
1276         if (maxnode == 0 || !nmask)
1277                 return 0;
1278         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1279                 return -EINVAL;
1280
1281         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1282         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1283                 endmask = ~0UL;
1284         else
1285                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1286
1287         /* When the user specified more nodes than supported just check
1288            if the non supported part is all zero. */
1289         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1290                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1291                         return -EINVAL;
1292                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1293                         unsigned long t;
1294                         if (get_user(t, nmask + k))
1295                                 return -EFAULT;
1296                         if (k == nlongs - 1) {
1297                                 if (t & endmask)
1298                                         return -EINVAL;
1299                         } else if (t)
1300                                 return -EINVAL;
1301                 }
1302                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1303                 endmask = ~0UL;
1304         }
1305
1306         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1307                 return -EFAULT;
1308         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1309         return 0;
1310 }
1311
1312 /* Copy a kernel node mask to user space */
1313 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1314                               nodemask_t *nodes)
1315 {
1316         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1317         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1318
1319         if (copy > nbytes) {
1320                 if (copy > PAGE_SIZE)
1321                         return -EINVAL;
1322                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1323                         return -EFAULT;
1324                 copy = nbytes;
1325         }
1326         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1327 }
1328
1329 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1330                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1331                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1332 {
1333         nodemask_t nodes;
1334         int err;
1335         unsigned short mode_flags;
1336
1337         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1338         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1339         if (mode >= MPOL_MAX)
1340                 return -EINVAL;
1341         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1342             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1343                 return -EINVAL;
1344         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1345         if (err)
1346                 return err;
1347         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1348 }
1349
1350 /* Set the process memory policy */
1351 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1352                 unsigned long, maxnode)
1353 {
1354         int err;
1355         nodemask_t nodes;
1356         unsigned short flags;
1357
1358         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1359         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1360         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1361                 return -EINVAL;
1362         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1363                 return -EINVAL;
1364         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1365         if (err)
1366                 return err;
1367         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1368 }
1369
1370 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1371                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1372                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1373 {
1374         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1375         struct mm_struct *mm = NULL;
1376         struct task_struct *task;
1377         nodemask_t task_nodes;
1378         int err;
1379         nodemask_t *old;
1380         nodemask_t *new;
1381         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1382
1383         if (!scratch)
1384                 return -ENOMEM;
1385
1386         old = &scratch->mask1;
1387         new = &scratch->mask2;
1388
1389         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1390         if (err)
1391                 goto out;
1392
1393         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1394         if (err)
1395                 goto out;
1396
1397         /* Find the mm_struct */
1398         rcu_read_lock();
1399         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1400         if (!task) {
1401                 rcu_read_unlock();
1402                 err = -ESRCH;
1403                 goto out;
1404         }
1405         get_task_struct(task);
1406
1407         err = -EINVAL;
1408
1409         /*
1410          * Check if this process has the right to modify the specified
1411          * process. The right exists if the process has administrative
1412          * capabilities, superuser privileges or the same
1413          * userid as the target process.
1414          */
1415         tcred = __task_cred(task);
1416         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1417             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1418             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1419                 rcu_read_unlock();
1420                 err = -EPERM;
1421                 goto out_put;
1422         }
1423         rcu_read_unlock();
1424
1425         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1426         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1427         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1428                 err = -EPERM;
1429                 goto out_put;
1430         }
1431
1432         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1433                 err = -EINVAL;
1434                 goto out_put;
1435         }
1436
1437         err = security_task_movememory(task);
1438         if (err)
1439                 goto out_put;
1440
1441         mm = get_task_mm(task);
1442         put_task_struct(task);
1443
1444         if (!mm) {
1445                 err = -EINVAL;
1446                 goto out;
1447         }
1448
1449         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1450                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1451
1452         mmput(mm);
1453 out:
1454         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1455
1456         return err;
1457
1458 out_put:
1459         put_task_struct(task);
1460         goto out;
1461
1462 }
1463
1464
1465 /* Retrieve NUMA policy */
1466 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1467                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1468                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1469 {
1470         int err;
1471         int uninitialized_var(pval);
1472         nodemask_t nodes;
1473
1474         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1475                 return -EINVAL;
1476
1477         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1478
1479         if (err)
1480                 return err;
1481
1482         if (policy && put_user(pval, policy))
1483                 return -EFAULT;
1484
1485         if (nmask)
1486                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1487
1488         return err;
1489 }
1490
1491 #ifdef CONFIG_COMPAT
1492
1493 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1494                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1495                        compat_ulong_t, maxnode,
1496                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1497 {
1498         long err;
1499         unsigned long __user *nm = NULL;
1500         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1501         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1502
1503         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1504         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1505
1506         if (nmask)
1507                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1508
1509         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1510
1511         if (!err && nmask) {
1512                 unsigned long copy_size;
1513                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1514                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1515                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1516                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1517                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1518         }
1519
1520         return err;
1521 }
1522
1523 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1524                        compat_ulong_t, maxnode)
1525 {
1526         long err = 0;
1527         unsigned long __user *nm = NULL;
1528         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1529         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1530
1531         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1532         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1533
1534         if (nmask) {
1535                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1536                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1537                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1538         }
1539
1540         if (err)
1541                 return -EFAULT;
1542
1543         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1544 }
1545
1546 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1547                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1548                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1549 {
1550         long err = 0;
1551         unsigned long __user *nm = NULL;
1552         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1553         nodemask_t bm;
1554
1555         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1556         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1557
1558         if (nmask) {
1559                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1560                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1561                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1562         }
1563
1564         if (err)
1565                 return -EFAULT;
1566
1567         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1568 }
1569
1570 #endif
1571
1572 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1573                                                 unsigned long addr)
1574 {
1575         struct mempolicy *pol = NULL;
1576
1577         if (vma) {
1578                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1579                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1580                 } else if (vma->vm_policy) {
1581                         pol = vma->vm_policy;
1582
1583                         /*
1584                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1585                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1586                          * count on these policies which will be dropped by
1587                          * mpol_cond_put() later
1588                          */
1589                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1590                                 mpol_get(pol);
1591                 }
1592         }
1593
1594         return pol;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1599  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1600  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1601  *
1602  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1603  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1604  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1605  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1606  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1607  * extra reference for shared policies.
1608  */
1609 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1610                                                 unsigned long addr)
1611 {
1612         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1613
1614         if (!pol)
1615                 pol = get_task_policy(current);
1616
1617         return pol;
1618 }
1619
1620 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1621 {
1622         struct mempolicy *pol;
1623
1624         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1625                 bool ret = false;
1626
1627                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1628                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1629                         ret = true;
1630                 mpol_cond_put(pol);
1631
1632                 return ret;
1633         }
1634
1635         pol = vma->vm_policy;
1636         if (!pol)
1637                 pol = get_task_policy(current);
1638
1639         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1640 }
1641
1642 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1643 {
1644         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1645
1646         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1647
1648         /*
1649          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1650          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1651          *
1652          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1653          * so if the following test faile, it implies
1654          * policy->v.nodes has movable memory only.
1655          */
1656         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1657                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1658
1659         return zone >= dynamic_policy_zone;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1664  * page allocation
1665  */
1666 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1667 {
1668         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1669         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1670                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1671                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1672                 return &policy->v.nodes;
1673
1674         return NULL;
1675 }
1676
1677 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1678 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1679         int nd)
1680 {
1681         switch (policy->mode) {
1682         case MPOL_PREFERRED:
1683                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1684                         nd = policy->v.preferred_node;
1685                 break;
1686         case MPOL_BIND:
1687                 /*
1688                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1689                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1690                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1691                  * the first node in the mask instead.
1692                  */
1693                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1694                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1695                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1696                 break;
1697         default:
1698                 BUG();
1699         }
1700         return node_zonelist(nd, gfp);
1701 }
1702
1703 /* Do dynamic interleaving for a process */
1704 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1705 {
1706         unsigned nid, next;
1707         struct task_struct *me = current;
1708
1709         nid = me->il_next;
1710         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1711         if (next >= MAX_NUMNODES)
1712                 next = first_node(policy->v.nodes);
1713         if (next < MAX_NUMNODES)
1714                 me->il_next = next;
1715         return nid;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1720  * next slab entry.
1721  */
1722 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1723 {
1724         struct mempolicy *policy;
1725         int node = numa_mem_id();
1726
1727         if (in_interrupt())
1728                 return node;
1729
1730         policy = current->mempolicy;
1731         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1732                 return node;
1733
1734         switch (policy->mode) {
1735         case MPOL_PREFERRED:
1736                 /*
1737                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1738                  */
1739                 return policy->v.preferred_node;
1740
1741         case MPOL_INTERLEAVE:
1742                 return interleave_nodes(policy);
1743
1744         case MPOL_BIND: {
1745                 /*
1746                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1747                  * first node.
1748                  */
1749                 struct zonelist *zonelist;
1750                 struct zone *zone;
1751                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1752                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1753                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1754                                                         &policy->v.nodes,
1755                                                         &zone);
1756                 return zone ? zone->node : node;
1757         }
1758
1759         default:
1760                 BUG();
1761         }
1762 }
1763
1764 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1765 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1766                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1767 {
1768         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1769         unsigned target;
1770         int c;
1771         int nid = NUMA_NO_NODE;
1772
1773         if (!nnodes)
1774                 return numa_node_id();
1775         target = (unsigned int)off % nnodes;
1776         c = 0;
1777         do {
1778                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1779                 c++;
1780         } while (c <= target);
1781         return nid;
1782 }
1783
1784 /* Determine a node number for interleave */
1785 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1786                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1787 {
1788         if (vma) {
1789                 unsigned long off;
1790
1791                 /*
1792                  * for small pages, there is no difference between
1793                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1794                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1795                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1796                  * a useful offset.
1797                  */
1798                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1799                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1800                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1801                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1802         } else
1803                 return interleave_nodes(pol);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1808  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1809  */
1810 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1811 {
1812         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1813
1814         w = nodes_weight(*maskp);
1815         if (w)
1816                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1817                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1818         return bit;
1819 }
1820
1821 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1822 /*
1823  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1824  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1825  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1826  * @gfp_flags: for requested zone
1827  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1828  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1829  *
1830  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1831  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1832  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1833  * @nodemask for filtering the zonelist.
1834  *
1835  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1836  */
1837 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1838                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1839                                 nodemask_t **nodemask)
1840 {
1841         struct zonelist *zl;
1842
1843         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1844         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1845
1846         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1847                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1848                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1849         } else {
1850                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1851                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1852                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1853         }
1854         return zl;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * init_nodemask_of_mempolicy
1859  *
1860  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1861  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1862  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1863  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1864  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1865  * of non-default mempolicy.
1866  *
1867  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1868  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1869  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1870  *
1871  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1872  */
1873 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1874 {
1875         struct mempolicy *mempolicy;
1876         int nid;
1877
1878         if (!(mask && current->mempolicy))
1879                 return false;
1880
1881         task_lock(current);
1882         mempolicy = current->mempolicy;
1883         switch (mempolicy->mode) {
1884         case MPOL_PREFERRED:
1885                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1886                         nid = numa_node_id();
1887                 else
1888                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1889                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1890                 break;
1891
1892         case MPOL_BIND:
1893                 /* Fall through */
1894         case MPOL_INTERLEAVE:
1895                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1896                 break;
1897
1898         default:
1899                 BUG();
1900         }
1901         task_unlock(current);
1902
1903         return true;
1904 }
1905 #endif
1906
1907 /*
1908  * mempolicy_nodemask_intersects
1909  *
1910  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1911  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1912  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1913  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1914  *
1915  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1916  */
1917 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1918                                         const nodemask_t *mask)
1919 {
1920         struct mempolicy *mempolicy;
1921         bool ret = true;
1922
1923         if (!mask)
1924                 return ret;
1925         task_lock(tsk);
1926         mempolicy = tsk->mempolicy;
1927         if (!mempolicy)
1928                 goto out;
1929
1930         switch (mempolicy->mode) {
1931         case MPOL_PREFERRED:
1932                 /*
1933                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1934                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1935                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1936                  * nodes in mask.
1937                  */
1938                 break;
1939         case MPOL_BIND:
1940         case MPOL_INTERLEAVE:
1941                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1942                 break;
1943         default:
1944                 BUG();
1945         }
1946 out:
1947         task_unlock(tsk);
1948         return ret;
1949 }
1950
1951 /* Allocate a page in interleaved policy.
1952    Own path because it needs to do special accounting. */
1953 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1954                                         unsigned nid)
1955 {
1956         struct zonelist *zl;
1957         struct page *page;
1958
1959         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1960         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1961         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1962                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1963         return page;
1964 }
1965
1966 /**
1967  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1968  *
1969  *      @gfp:
1970  *      %GFP_USER    user allocation.
1971  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1972  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1973  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1974  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1975  *
1976  *      @order:Order of the GFP allocation.
1977  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1978  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1979  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1980  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1981  *
1982  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1983  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1984  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1985  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1986  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1987  *      NULL when no page can be allocated.
1988  */
1989 struct page *
1990 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1991                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1992 {
1993         struct mempolicy *pol;
1994         struct page *page;
1995         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1996         struct zonelist *zl;
1997         nodemask_t *nmask;
1998
1999 retry_cpuset:
2000         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2001         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2002
2003         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2004                 unsigned nid;
2005
2006                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2007                 mpol_cond_put(pol);
2008                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2009                 goto out;
2010         }
2011
2012         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2013                 int hpage_node = node;
2014
2015                 /*
2016                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2017                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2018                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2019                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2020                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2021                  *
2022                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2023                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2024                  */
2025                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2026                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2027                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2028
2029                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2030                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2031                         mpol_cond_put(pol);
2032                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2033                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2034                         goto out;
2035                 }
2036         }
2037
2038         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2039         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2040         mpol_cond_put(pol);
2041         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2042 out:
2043         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2044                 goto retry_cpuset;
2045         return page;
2046 }
2047
2048 /**
2049  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2050  *
2051  *      @gfp:
2052  *              %GFP_USER   user allocation,
2053  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2054  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2055  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2056  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2057  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2058  *
2059  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2060  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2061  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2062  *
2063  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2064  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2065  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2066  */
2067 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2068 {
2069         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2070         struct page *page;
2071         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2072
2073         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2074                 pol = get_task_policy(current);
2075
2076 retry_cpuset:
2077         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2078
2079         /*
2080          * No reference counting needed for current->mempolicy
2081          * nor system default_policy
2082          */
2083         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2084                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2085         else
2086                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2087                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2088                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2089
2090         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2091                 goto retry_cpuset;
2092
2093         return page;
2094 }
2095 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2096
2097 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2098 {
2099         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2100
2101         if (IS_ERR(pol))
2102                 return PTR_ERR(pol);
2103         dst->vm_policy = pol;
2104         return 0;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2109  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2110  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2111  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2112  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2113  *
2114  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2115  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2116  */
2117
2118 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2119 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2120 {
2121         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2122
2123         if (!new)
2124                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2125
2126         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2127         if (old == current->mempolicy) {
2128                 task_lock(current);
2129                 *new = *old;
2130                 task_unlock(current);
2131         } else
2132                 *new = *old;
2133
2134         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2135                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2136                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2137                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2138                 else
2139                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2140         }
2141         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2142         return new;
2143 }
2144
2145 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2146 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2147 {
2148         if (!a || !b)
2149                 return false;
2150         if (a->mode != b->mode)
2151                 return false;
2152         if (a->flags != b->flags)
2153                 return false;
2154         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2155                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2156                         return false;
2157
2158         switch (a->mode) {
2159         case MPOL_BIND:
2160                 /* Fall through */
2161         case MPOL_INTERLEAVE:
2162                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2163         case MPOL_PREFERRED:
2164                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2165         default:
2166                 BUG();
2167                 return false;
2168         }
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Shared memory backing store policy support.
2173  *
2174  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2175  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2176  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2177  * for any accesses to the tree.
2178  */
2179
2180 /*
2181  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2182  * reading or for writing
2183  */
2184 static struct sp_node *
2185 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2186 {
2187         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2188
2189         while (n) {
2190                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2191
2192                 if (start >= p->end)
2193                         n = n->rb_right;
2194                 else if (end <= p->start)
2195                         n = n->rb_left;
2196                 else
2197                         break;
2198         }
2199         if (!n)
2200                 return NULL;
2201         for (;;) {
2202                 struct sp_node *w = NULL;
2203                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2204                 if (!prev)
2205                         break;
2206                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2207                 if (w->end <= start)
2208                         break;
2209                 n = prev;
2210         }
2211         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2216  * writing.
2217  */
2218 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2219 {
2220         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2221         struct rb_node *parent = NULL;
2222         struct sp_node *nd;
2223
2224         while (*p) {
2225                 parent = *p;
2226                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2227                 if (new->start < nd->start)
2228                         p = &(*p)->rb_left;
2229                 else if (new->end > nd->end)
2230                         p = &(*p)->rb_right;
2231                 else
2232                         BUG();
2233         }
2234         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2235         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2236         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2237                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2238 }
2239
2240 /* Find shared policy intersecting idx */
2241 struct mempolicy *
2242 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2243 {
2244         struct mempolicy *pol = NULL;
2245         struct sp_node *sn;
2246
2247         if (!sp->root.rb_node)
2248                 return NULL;
2249         read_lock(&sp->lock);
2250         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2251         if (sn) {
2252                 mpol_get(sn->policy);
2253                 pol = sn->policy;
2254         }
2255         read_unlock(&sp->lock);
2256         return pol;
2257 }
2258
2259 static void sp_free(struct sp_node *n)
2260 {
2261         mpol_put(n->policy);
2262         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2263 }
2264
2265 /**
2266  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2267  *
2268  * @page: page to be checked
2269  * @vma: vm area where page mapped
2270  * @addr: virtual address where page mapped
2271  *
2272  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2273  * node id.
2274  *
2275  * Returns:
2276  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2277  *      node    - node id where the page should be
2278  *
2279  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2280  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2281  */
2282 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2283 {
2284         struct mempolicy *pol;
2285         struct zone *zone;
2286         int curnid = page_to_nid(page);
2287         unsigned long pgoff;
2288         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2289         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2290         int polnid = -1;
2291         int ret = -1;
2292
2293         BUG_ON(!vma);
2294
2295         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2296         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2297                 goto out;
2298
2299         switch (pol->mode) {
2300         case MPOL_INTERLEAVE:
2301                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2302                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2303
2304                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2305                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2306                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2307                 break;
2308
2309         case MPOL_PREFERRED:
2310                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2311                         polnid = numa_node_id();
2312                 else
2313                         polnid = pol->v.preferred_node;
2314                 break;
2315
2316         case MPOL_BIND:
2317                 /*
2318                  * allows binding to multiple nodes.
2319                  * use current page if in policy nodemask,
2320                  * else select nearest allowed node, if any.
2321                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2322                  */
2323                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2324                         goto out;
2325                 (void)first_zones_zonelist(
2326                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2327                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2328                                 &pol->v.nodes, &zone);
2329                 polnid = zone->node;
2330                 break;
2331
2332         default:
2333                 BUG();
2334         }
2335
2336         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2337         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2338                 polnid = thisnid;
2339
2340                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2341                         goto out;
2342         }
2343
2344         if (curnid != polnid)
2345                 ret = polnid;
2346 out:
2347         mpol_cond_put(pol);
2348
2349         return ret;
2350 }
2351
2352 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2353 {
2354         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2355         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2356         sp_free(n);
2357 }
2358
2359 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2360                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2361 {
2362         node->start = start;
2363         node->end = end;
2364         node->policy = pol;
2365 }
2366
2367 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2368                                 struct mempolicy *pol)
2369 {
2370         struct sp_node *n;
2371         struct mempolicy *newpol;
2372
2373         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2374         if (!n)
2375                 return NULL;
2376
2377         newpol = mpol_dup(pol);
2378         if (IS_ERR(newpol)) {
2379                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2380                 return NULL;
2381         }
2382         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2383         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2384
2385         return n;
2386 }
2387
2388 /* Replace a policy range. */
2389 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2390                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2391 {
2392         struct sp_node *n;
2393         struct sp_node *n_new = NULL;
2394         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2395         int ret = 0;
2396
2397 restart:
2398         write_lock(&sp->lock);
2399         n = sp_lookup(sp, start, end);
2400         /* Take care of old policies in the same range. */
2401         while (n && n->start < end) {
2402                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2403                 if (n->start >= start) {
2404                         if (n->end <= end)
2405                                 sp_delete(sp, n);
2406                         else
2407                                 n->start = end;
2408                 } else {
2409                         /* Old policy spanning whole new range. */
2410                         if (n->end > end) {
2411                                 if (!n_new)
2412                                         goto alloc_new;
2413
2414                                 *mpol_new = *n->policy;
2415                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2416                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2417                                 n->end = start;
2418                                 sp_insert(sp, n_new);
2419                                 n_new = NULL;
2420                                 mpol_new = NULL;
2421                                 break;
2422                         } else
2423                                 n->end = start;
2424                 }
2425                 if (!next)
2426                         break;
2427                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2428         }
2429         if (new)
2430                 sp_insert(sp, new);
2431         write_unlock(&sp->lock);
2432         ret = 0;
2433
2434 err_out:
2435         if (mpol_new)
2436                 mpol_put(mpol_new);
2437         if (n_new)
2438                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2439
2440         return ret;
2441
2442 alloc_new:
2443         write_unlock(&sp->lock);
2444         ret = -ENOMEM;
2445         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2446         if (!n_new)
2447                 goto err_out;
2448         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2449         if (!mpol_new)
2450                 goto err_out;
2451         goto restart;
2452 }
2453
2454 /**
2455  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2456  * @sp: pointer to inode shared policy
2457  * @mpol:  struct mempolicy to install
2458  *
2459  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2460  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2461  * This must be released on exit.
2462  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2463  */
2464 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2465 {
2466         int ret;
2467
2468         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2469         rwlock_init(&sp->lock);
2470
2471         if (mpol) {
2472                 struct vm_area_struct pvma;
2473                 struct mempolicy *new;
2474                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2475
2476                 if (!scratch)
2477                         goto put_mpol;
2478                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2479                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2480                 if (IS_ERR(new))
2481                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2482
2483                 task_lock(current);
2484                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2485                 task_unlock(current);
2486                 if (ret)
2487                         goto put_new;
2488
2489                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2490                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2491                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2492                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2493
2494 put_new:
2495                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2496 free_scratch:
2497                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2498 put_mpol:
2499                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2500         }
2501 }
2502
2503 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2504                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2505 {
2506         int err;
2507         struct sp_node *new = NULL;
2508         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2509
2510         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2511                  vma->vm_pgoff,
2512                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2513                  npol ? npol->flags : -1,
2514                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2515
2516         if (npol) {
2517                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2518                 if (!new)
2519                         return -ENOMEM;
2520         }
2521         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2522         if (err && new)
2523                 sp_free(new);
2524         return err;
2525 }
2526
2527 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2528 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2529 {
2530         struct sp_node *n;
2531         struct rb_node *next;
2532
2533         if (!p->root.rb_node)
2534                 return;
2535         write_lock(&p->lock);
2536         next = rb_first(&p->root);
2537         while (next) {
2538                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2539                 next = rb_next(&n->nd);
2540                 sp_delete(p, n);
2541         }
2542         write_unlock(&p->lock);
2543 }
2544
2545 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2546 static int __initdata numabalancing_override;
2547
2548 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2549 {
2550         bool numabalancing_default = false;
2551
2552         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2553                 numabalancing_default = true;
2554
2555         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2556         if (numabalancing_override)
2557                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2558
2559         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2560                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2561                         "Configure with numa_balancing= or the "
2562                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2563                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2564                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2565         }
2566 }
2567
2568 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2569 {
2570         int ret = 0;
2571         if (!str)
2572                 goto out;
2573
2574         if (!strcmp(str, "enable")) {
2575                 numabalancing_override = 1;
2576                 ret = 1;
2577         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2578                 numabalancing_override = -1;
2579                 ret = 1;
2580         }
2581 out:
2582         if (!ret)
2583                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2584
2585         return ret;
2586 }
2587 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2588 #else
2589 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2590 {
2591 }
2592 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2593
2594 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2595 void __init numa_policy_init(void)
2596 {
2597         nodemask_t interleave_nodes;
2598         unsigned long largest = 0;
2599         int nid, prefer = 0;
2600
2601         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2602                                          sizeof(struct mempolicy),
2603                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2604
2605         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2606                                      sizeof(struct sp_node),
2607                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2608
2609         for_each_node(nid) {
2610                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2611                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2612                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2613                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2614                         .v = { .preferred_node = nid, },
2615                 };
2616         }
2617
2618         /*
2619          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2620          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2621          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2622          */
2623         nodes_clear(interleave_nodes);
2624         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2625                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2626
2627                 /* Preserve the largest node */
2628                 if (largest < total_pages) {
2629                         largest = total_pages;
2630                         prefer = nid;
2631                 }
2632
2633                 /* Interleave this node? */
2634                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2635                         node_set(nid, interleave_nodes);
2636         }
2637
2638         /* All too small, use the largest */
2639         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2640                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2641
2642         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2643                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2644
2645         check_numabalancing_enable();
2646 }
2647
2648 /* Reset policy of current process to default */
2649 void numa_default_policy(void)
2650 {
2651         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2652 }
2653
2654 /*
2655  * Parse and format mempolicy from/to strings
2656  */
2657
2658 /*
2659  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2660  */
2661 static const char * const policy_modes[] =
2662 {
2663         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2664         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2665         [MPOL_BIND]       = "bind",
2666         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2667         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2668 };
2669
2670
2671 #ifdef CONFIG_TMPFS
2672 /**
2673  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2674  * @str:  string containing mempolicy to parse
2675  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2676  *
2677  * Format of input:
2678  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2679  *
2680  * On success, returns 0, else 1
2681  */
2682 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2683 {
2684         struct mempolicy *new = NULL;
2685         unsigned short mode;
2686         unsigned short mode_flags;
2687         nodemask_t nodes;
2688         char *nodelist = strchr(str, ':');
2689         char *flags = strchr(str, '=');
2690         int err = 1;
2691
2692         if (nodelist) {
2693                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2694                 *nodelist++ = '\0';
2695                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2696                         goto out;
2697                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2698                         goto out;
2699         } else
2700                 nodes_clear(nodes);
2701
2702         if (flags)
2703                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2704
2705         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2706                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2707                         break;
2708                 }
2709         }
2710         if (mode >= MPOL_MAX)
2711                 goto out;
2712
2713         switch (mode) {
2714         case MPOL_PREFERRED:
2715                 /*
2716                  * Insist on a nodelist of one node only
2717                  */
2718                 if (nodelist) {
2719                         char *rest = nodelist;
2720                         while (isdigit(*rest))
2721                                 rest++;
2722                         if (*rest)
2723                                 goto out;
2724                 }
2725                 break;
2726         case MPOL_INTERLEAVE:
2727                 /*
2728                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2729                  */
2730                 if (!nodelist)
2731                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2732                 break;
2733         case MPOL_LOCAL:
2734                 /*
2735                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2736                  */
2737                 if (nodelist)
2738                         goto out;
2739                 mode = MPOL_PREFERRED;
2740                 break;
2741         case MPOL_DEFAULT:
2742                 /*
2743                  * Insist on a empty nodelist
2744                  */
2745                 if (!nodelist)
2746                         err = 0;
2747                 goto out;
2748         case MPOL_BIND:
2749                 /*
2750                  * Insist on a nodelist
2751                  */
2752                 if (!nodelist)
2753                         goto out;
2754         }
2755
2756         mode_flags = 0;
2757         if (flags) {
2758                 /*
2759                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2760                  * mode flags.
2761                  */
2762                 if (!strcmp(flags, "static"))
2763                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2764                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2765                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2766                 else
2767                         goto out;
2768         }
2769
2770         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2771         if (IS_ERR(new))
2772                 goto out;
2773
2774         /*
2775          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2776          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2777          */
2778         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2779                 new->v.nodes = nodes;
2780         else if (nodelist)
2781                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2782         else
2783                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2784
2785         /*
2786          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2787          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2788          */
2789         new->w.user_nodemask = nodes;
2790
2791         err = 0;
2792
2793 out:
2794         /* Restore string for error message */
2795         if (nodelist)
2796                 *--nodelist = ':';
2797         if (flags)
2798                 *--flags = '=';
2799         if (!err)
2800                 *mpol = new;
2801         return err;
2802 }
2803 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2804
2805 /**
2806  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2807  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2808  * @maxlen:  length of @buffer
2809  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2810  *
2811  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2812  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2813  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2814  */
2815 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2816 {
2817         char *p = buffer;
2818         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2819         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2820         unsigned short flags = 0;
2821
2822         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2823                 mode = pol->mode;
2824                 flags = pol->flags;
2825         }
2826
2827         switch (mode) {
2828         case MPOL_DEFAULT:
2829                 break;
2830         case MPOL_PREFERRED:
2831                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2832                         mode = MPOL_LOCAL;
2833                 else
2834                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2835                 break;
2836         case MPOL_BIND:
2837         case MPOL_INTERLEAVE:
2838                 nodes = pol->v.nodes;
2839                 break;
2840         default:
2841                 WARN_ON_ONCE(1);
2842                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2843                 return;
2844         }
2845
2846         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2847
2848         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2849                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2850
2851                 /*
2852                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2853                  */
2854                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2855                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2856                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2857                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2858         }
2859
2860         if (!nodes_empty(nodes))
2861                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2862                                nodemask_pr_args(&nodes));
2863 }