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