Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)
[muen/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/sched/mm.h>
77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
78 #include <linux/sched/task.h>
79 #include <linux/nodemask.h>
80 #include <linux/cpuset.h>
81 #include <linux/slab.h>
82 #include <linux/string.h>
83 #include <linux/export.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/interrupt.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/compat.h>
88 #include <linux/ptrace.h>
89 #include <linux/swap.h>
90 #include <linux/seq_file.h>
91 #include <linux/proc_fs.h>
92 #include <linux/migrate.h>
93 #include <linux/ksm.h>
94 #include <linux/rmap.h>
95 #include <linux/security.h>
96 #include <linux/syscalls.h>
97 #include <linux/ctype.h>
98 #include <linux/mm_inline.h>
99 #include <linux/mmu_notifier.h>
100 #include <linux/printk.h>
101 #include <linux/swapops.h>
102
103 #include <asm/tlbflush.h>
104 #include <linux/uaccess.h>
105
106 #include "internal.h"
107
108 /* Internal flags */
109 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
110 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
111
112 static struct kmem_cache *policy_cache;
113 static struct kmem_cache *sn_cache;
114
115 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
116    policied. */
117 enum zone_type policy_zone = 0;
118
119 /*
120  * run-time system-wide default policy => local allocation
121  */
122 static struct mempolicy default_policy = {
123         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
124         .mode = MPOL_PREFERRED,
125         .flags = MPOL_F_LOCAL,
126 };
127
128 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
129
130 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
133         int node;
134
135         if (pol)
136                 return pol;
137
138         node = numa_node_id();
139         if (node != NUMA_NO_NODE) {
140                 pol = &preferred_node_policy[node];
141                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
142                 if (pol->mode)
143                         return pol;
144         }
145
146         return &default_policy;
147 }
148
149 static const struct mempolicy_operations {
150         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
151         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
152 } mpol_ops[MPOL_MAX];
153
154 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
155 {
156         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
157 }
158
159 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
160                                    const nodemask_t *rel)
161 {
162         nodemask_t tmp;
163         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
164         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
165 }
166
167 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
168 {
169         if (nodes_empty(*nodes))
170                 return -EINVAL;
171         pol->v.nodes = *nodes;
172         return 0;
173 }
174
175 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
176 {
177         if (!nodes)
178                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
179         else if (nodes_empty(*nodes))
180                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
181         else
182                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (nodes_empty(*nodes))
189                 return -EINVAL;
190         pol->v.nodes = *nodes;
191         return 0;
192 }
193
194 /*
195  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
196  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
197  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
198  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
199  *
200  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
201  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
202  */
203 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
204                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
205 {
206         int ret;
207
208         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
209         if (pol == NULL)
210                 return 0;
211         /* Check N_MEMORY */
212         nodes_and(nsc->mask1,
213                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
214
215         VM_BUG_ON(!nodes);
216         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
217                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
218         else {
219                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
220                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
221                 else
222                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
223
224                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
225                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
226                 else
227                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
228                                                 cpuset_current_mems_allowed;
229         }
230
231         if (nodes)
232                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
233         else
234                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
235         return ret;
236 }
237
238 /*
239  * This function just creates a new policy, does some check and simple
240  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
241  */
242 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
243                                   nodemask_t *nodes)
244 {
245         struct mempolicy *policy;
246
247         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
248                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
249
250         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
251                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
252                         return ERR_PTR(-EINVAL);
253                 return NULL;
254         }
255         VM_BUG_ON(!nodes);
256
257         /*
258          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
259          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
260          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
261          */
262         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
263                 if (nodes_empty(*nodes)) {
264                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
265                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
266                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
267                 }
268         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
269                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
270                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
271                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
272                         return ERR_PTR(-EINVAL);
273                 mode = MPOL_PREFERRED;
274         } else if (nodes_empty(*nodes))
275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
276         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
277         if (!policy)
278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
279         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
280         policy->mode = mode;
281         policy->flags = flags;
282
283         return policy;
284 }
285
286 /* Slow path of a mpol destructor. */
287 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
288 {
289         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
290                 return;
291         kmem_cache_free(policy_cache, p);
292 }
293
294 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
295 {
296 }
297
298 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
299 {
300         nodemask_t tmp;
301
302         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
303                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
304         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
305                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
306         else {
307                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
308                                                                 *nodes);
309                 pol->w.cpuset_mems_allowed = tmp;
310         }
311
312         if (nodes_empty(tmp))
313                 tmp = *nodes;
314
315         pol->v.nodes = tmp;
316 }
317
318 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
319                                                 const nodemask_t *nodes)
320 {
321         nodemask_t tmp;
322
323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
324                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
325
326                 if (node_isset(node, *nodes)) {
327                         pol->v.preferred_node = node;
328                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
329                 } else
330                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
331         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
332                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
333                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
334         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
335                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
336                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
337                                                    *nodes);
338                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339         }
340 }
341
342 /*
343  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
344  *
345  * Per-vma policies are protected by mmap_sem. Allocations using per-task
346  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
347  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
348  */
349 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
350 {
351         if (!pol)
352                 return;
353         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL) &&
354             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
355                 return;
356
357         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
358 }
359
360 /*
361  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
362  * pointer, and updates task mempolicy.
363  *
364  * Called with task's alloc_lock held.
365  */
366
367 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
368 {
369         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
370 }
371
372 /*
373  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
374  *
375  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
376  */
377
378 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
379 {
380         struct vm_area_struct *vma;
381
382         down_write(&mm->mmap_sem);
383         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
384                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
385         up_write(&mm->mmap_sem);
386 }
387
388 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
389         [MPOL_DEFAULT] = {
390                 .rebind = mpol_rebind_default,
391         },
392         [MPOL_INTERLEAVE] = {
393                 .create = mpol_new_interleave,
394                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
395         },
396         [MPOL_PREFERRED] = {
397                 .create = mpol_new_preferred,
398                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
399         },
400         [MPOL_BIND] = {
401                 .create = mpol_new_bind,
402                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
403         },
404 };
405
406 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
407                                 unsigned long flags);
408
409 struct queue_pages {
410         struct list_head *pagelist;
411         unsigned long flags;
412         nodemask_t *nmask;
413         struct vm_area_struct *prev;
414 };
415
416 /*
417  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
418  *
419  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
420  * in the invert of qp->nmask.
421  */
422 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
423                                         struct queue_pages *qp)
424 {
425         int nid = page_to_nid(page);
426         unsigned long flags = qp->flags;
427
428         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
429 }
430
431 /*
432  * queue_pages_pmd() has three possible return values:
433  * 1 - pages are placed on the right node or queued successfully.
434  * 0 - THP was split.
435  * -EIO - is migration entry or MPOL_MF_STRICT was specified and an existing
436  *        page was already on a node that does not follow the policy.
437  */
438 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
439                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
440 {
441         int ret = 0;
442         struct page *page;
443         struct queue_pages *qp = walk->private;
444         unsigned long flags;
445
446         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
447                 ret = -EIO;
448                 goto unlock;
449         }
450         page = pmd_page(*pmd);
451         if (is_huge_zero_page(page)) {
452                 spin_unlock(ptl);
453                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
454                 goto out;
455         }
456         if (!queue_pages_required(page, qp)) {
457                 ret = 1;
458                 goto unlock;
459         }
460
461         ret = 1;
462         flags = qp->flags;
463         /* go to thp migration */
464         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
465                 if (!vma_migratable(walk->vma)) {
466                         ret = -EIO;
467                         goto unlock;
468                 }
469
470                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
471         } else
472                 ret = -EIO;
473 unlock:
474         spin_unlock(ptl);
475 out:
476         return ret;
477 }
478
479 /*
480  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
481  * and move them to the pagelist if they do.
482  */
483 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
484                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
485 {
486         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
487         struct page *page;
488         struct queue_pages *qp = walk->private;
489         unsigned long flags = qp->flags;
490         int ret;
491         pte_t *pte;
492         spinlock_t *ptl;
493
494         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
495         if (ptl) {
496                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
497                 if (ret > 0)
498                         return 0;
499                 else if (ret < 0)
500                         return ret;
501         }
502
503         if (pmd_trans_unstable(pmd))
504                 return 0;
505
506         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
507         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
508                 if (!pte_present(*pte))
509                         continue;
510                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
511                 if (!page)
512                         continue;
513                 /*
514                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
515                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
516                  */
517                 if (PageReserved(page))
518                         continue;
519                 if (!queue_pages_required(page, qp))
520                         continue;
521                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
522                         if (!vma_migratable(vma))
523                                 break;
524                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
525                 } else
526                         break;
527         }
528         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
529         cond_resched();
530         return addr != end ? -EIO : 0;
531 }
532
533 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
534                                unsigned long addr, unsigned long end,
535                                struct mm_walk *walk)
536 {
537 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
538         struct queue_pages *qp = walk->private;
539         unsigned long flags = qp->flags;
540         struct page *page;
541         spinlock_t *ptl;
542         pte_t entry;
543
544         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
545         entry = huge_ptep_get(pte);
546         if (!pte_present(entry))
547                 goto unlock;
548         page = pte_page(entry);
549         if (!queue_pages_required(page, qp))
550                 goto unlock;
551         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
552         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
553             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
554                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
555 unlock:
556         spin_unlock(ptl);
557 #else
558         BUG();
559 #endif
560         return 0;
561 }
562
563 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
564 /*
565  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
566  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
567  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
568  *
569  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
570  * an architecture makes a different choice, it will need further
571  * changes to the core.
572  */
573 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
574                         unsigned long addr, unsigned long end)
575 {
576         int nr_updated;
577
578         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
579         if (nr_updated)
580                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
581
582         return nr_updated;
583 }
584 #else
585 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
586                         unsigned long addr, unsigned long end)
587 {
588         return 0;
589 }
590 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
591
592 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
593                                 struct mm_walk *walk)
594 {
595         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
596         struct queue_pages *qp = walk->private;
597         unsigned long endvma = vma->vm_end;
598         unsigned long flags = qp->flags;
599
600         /*
601          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
602          * regardless of vma_migratable
603          */
604         if (!vma_migratable(vma) &&
605             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
606                 return 1;
607
608         if (endvma > end)
609                 endvma = end;
610         if (vma->vm_start > start)
611                 start = vma->vm_start;
612
613         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
614                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
615                         return -EFAULT;
616                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
617                         return -EFAULT;
618         }
619
620         qp->prev = vma;
621
622         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
623                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
624                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
625                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
626                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
627                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
628                 return 1;
629         }
630
631         /* queue pages from current vma */
632         if (flags & MPOL_MF_VALID)
633                 return 0;
634         return 1;
635 }
636
637 /*
638  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
639  *
640  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
641  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
642  * passed via @private.)
643  */
644 static int
645 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
646                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
647                 struct list_head *pagelist)
648 {
649         struct queue_pages qp = {
650                 .pagelist = pagelist,
651                 .flags = flags,
652                 .nmask = nodes,
653                 .prev = NULL,
654         };
655         struct mm_walk queue_pages_walk = {
656                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
657                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
658                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
659                 .mm = mm,
660                 .private = &qp,
661         };
662
663         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
664 }
665
666 /*
667  * Apply policy to a single VMA
668  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
669  */
670 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
671                                                 struct mempolicy *pol)
672 {
673         int err;
674         struct mempolicy *old;
675         struct mempolicy *new;
676
677         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
678                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
679                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
680                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
681
682         new = mpol_dup(pol);
683         if (IS_ERR(new))
684                 return PTR_ERR(new);
685
686         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
687                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
688                 if (err)
689                         goto err_out;
690         }
691
692         old = vma->vm_policy;
693         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
694         mpol_put(old);
695
696         return 0;
697  err_out:
698         mpol_put(new);
699         return err;
700 }
701
702 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
703 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
704                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
705 {
706         struct vm_area_struct *next;
707         struct vm_area_struct *prev;
708         struct vm_area_struct *vma;
709         int err = 0;
710         pgoff_t pgoff;
711         unsigned long vmstart;
712         unsigned long vmend;
713
714         vma = find_vma(mm, start);
715         if (!vma || vma->vm_start > start)
716                 return -EFAULT;
717
718         prev = vma->vm_prev;
719         if (start > vma->vm_start)
720                 prev = vma;
721
722         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
723                 next = vma->vm_next;
724                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
725                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
726
727                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
728                         continue;
729
730                 pgoff = vma->vm_pgoff +
731                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
732                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
733                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
734                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
735                 if (prev) {
736                         vma = prev;
737                         next = vma->vm_next;
738                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
739                                 continue;
740                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
741                         goto replace;
742                 }
743                 if (vma->vm_start != vmstart) {
744                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
745                         if (err)
746                                 goto out;
747                 }
748                 if (vma->vm_end != vmend) {
749                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
750                         if (err)
751                                 goto out;
752                 }
753  replace:
754                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
755                 if (err)
756                         goto out;
757         }
758
759  out:
760         return err;
761 }
762
763 /* Set the process memory policy */
764 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
765                              nodemask_t *nodes)
766 {
767         struct mempolicy *new, *old;
768         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
769         int ret;
770
771         if (!scratch)
772                 return -ENOMEM;
773
774         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
775         if (IS_ERR(new)) {
776                 ret = PTR_ERR(new);
777                 goto out;
778         }
779
780         task_lock(current);
781         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
782         if (ret) {
783                 task_unlock(current);
784                 mpol_put(new);
785                 goto out;
786         }
787         old = current->mempolicy;
788         current->mempolicy = new;
789         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
790                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
791         task_unlock(current);
792         mpol_put(old);
793         ret = 0;
794 out:
795         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
796         return ret;
797 }
798
799 /*
800  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
801  *
802  * Called with task's alloc_lock held
803  */
804 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
805 {
806         nodes_clear(*nodes);
807         if (p == &default_policy)
808                 return;
809
810         switch (p->mode) {
811         case MPOL_BIND:
812                 /* Fall through */
813         case MPOL_INTERLEAVE:
814                 *nodes = p->v.nodes;
815                 break;
816         case MPOL_PREFERRED:
817                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
818                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
819                 /* else return empty node mask for local allocation */
820                 break;
821         default:
822                 BUG();
823         }
824 }
825
826 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
827 {
828         struct page *p;
829         int err;
830
831         int locked = 1;
832         err = get_user_pages_locked(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, &locked);
833         if (err >= 0) {
834                 err = page_to_nid(p);
835                 put_page(p);
836         }
837         if (locked)
838                 up_read(&mm->mmap_sem);
839         return err;
840 }
841
842 /* Retrieve NUMA policy */
843 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
844                              unsigned long addr, unsigned long flags)
845 {
846         int err;
847         struct mm_struct *mm = current->mm;
848         struct vm_area_struct *vma = NULL;
849         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
850
851         if (flags &
852                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
853                 return -EINVAL;
854
855         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
856                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
857                         return -EINVAL;
858                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
859                 task_lock(current);
860                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
861                 task_unlock(current);
862                 return 0;
863         }
864
865         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
866                 /*
867                  * Do NOT fall back to task policy if the
868                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
869                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
870                  */
871                 down_read(&mm->mmap_sem);
872                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
873                 if (!vma) {
874                         up_read(&mm->mmap_sem);
875                         return -EFAULT;
876                 }
877                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
878                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
879                 else
880                         pol = vma->vm_policy;
881         } else if (addr)
882                 return -EINVAL;
883
884         if (!pol)
885                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
886
887         if (flags & MPOL_F_NODE) {
888                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
889                         /*
890                          * Take a refcount on the mpol, lookup_node()
891                          * wil drop the mmap_sem, so after calling
892                          * lookup_node() only "pol" remains valid, "vma"
893                          * is stale.
894                          */
895                         pol_refcount = pol;
896                         vma = NULL;
897                         mpol_get(pol);
898                         err = lookup_node(mm, addr);
899                         if (err < 0)
900                                 goto out;
901                         *policy = err;
902                 } else if (pol == current->mempolicy &&
903                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
904                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
905                 } else {
906                         err = -EINVAL;
907                         goto out;
908                 }
909         } else {
910                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
911                                                 pol->mode;
912                 /*
913                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
914                  * the policy to userspace.
915                  */
916                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
917         }
918
919         err = 0;
920         if (nmask) {
921                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
922                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
923                 } else {
924                         task_lock(current);
925                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
926                         task_unlock(current);
927                 }
928         }
929
930  out:
931         mpol_cond_put(pol);
932         if (vma)
933                 up_read(&mm->mmap_sem);
934         if (pol_refcount)
935                 mpol_put(pol_refcount);
936         return err;
937 }
938
939 #ifdef CONFIG_MIGRATION
940 /*
941  * page migration, thp tail pages can be passed.
942  */
943 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
944                                 unsigned long flags)
945 {
946         struct page *head = compound_head(page);
947         /*
948          * Avoid migrating a page that is shared with others.
949          */
950         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
951                 if (!isolate_lru_page(head)) {
952                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
953                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
954                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
955                                 hpage_nr_pages(head));
956                 }
957         }
958 }
959
960 /* page allocation callback for NUMA node migration */
961 struct page *alloc_new_node_page(struct page *page, unsigned long node)
962 {
963         if (PageHuge(page))
964                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
965                                         node);
966         else if (PageTransHuge(page)) {
967                 struct page *thp;
968
969                 thp = alloc_pages_node(node,
970                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
971                         HPAGE_PMD_ORDER);
972                 if (!thp)
973                         return NULL;
974                 prep_transhuge_page(thp);
975                 return thp;
976         } else
977                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
978                                                     __GFP_THISNODE, 0);
979 }
980
981 /*
982  * Migrate pages from one node to a target node.
983  * Returns error or the number of pages not migrated.
984  */
985 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
986                            int flags)
987 {
988         nodemask_t nmask;
989         LIST_HEAD(pagelist);
990         int err = 0;
991
992         nodes_clear(nmask);
993         node_set(source, nmask);
994
995         /*
996          * This does not "check" the range but isolates all pages that
997          * need migration.  Between passing in the full user address
998          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
999          */
1000         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1001         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1002                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1003
1004         if (!list_empty(&pagelist)) {
1005                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_new_node_page, NULL, dest,
1006                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1007                 if (err)
1008                         putback_movable_pages(&pagelist);
1009         }
1010
1011         return err;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1016  * layout as much as possible.
1017  *
1018  * Returns the number of page that could not be moved.
1019  */
1020 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1021                      const nodemask_t *to, int flags)
1022 {
1023         int busy = 0;
1024         int err;
1025         nodemask_t tmp;
1026
1027         err = migrate_prep();
1028         if (err)
1029                 return err;
1030
1031         down_read(&mm->mmap_sem);
1032
1033         /*
1034          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1035          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1036          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1037          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1038          *
1039          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1040          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1041          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1042          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1043          *
1044          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1045          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1046          * (nothing left to migrate).
1047          *
1048          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1049          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1050          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1051          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1052          * before migrating outgoing memory source that same node.
1053          *
1054          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1055          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1056          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1057          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1058          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1059          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1060          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1061          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1062          */
1063
1064         tmp = *from;
1065         while (!nodes_empty(tmp)) {
1066                 int s,d;
1067                 int source = NUMA_NO_NODE;
1068                 int dest = 0;
1069
1070                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1071
1072                         /*
1073                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1074                          * node relationship of the pages established between
1075                          * threads and memory areas.
1076                          *
1077                          * However if the number of source nodes is not equal to
1078                          * the number of destination nodes we can not preserve
1079                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1080                          * copying memory from a node that is in the destination
1081                          * mask.
1082                          *
1083                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1084                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1085                          */
1086
1087                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1088                                                 (node_isset(s, *to)))
1089                                 continue;
1090
1091                         d = node_remap(s, *from, *to);
1092                         if (s == d)
1093                                 continue;
1094
1095                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1096                         dest = d;
1097
1098                         /* dest not in remaining from nodes? */
1099                         if (!node_isset(dest, tmp))
1100                                 break;
1101                 }
1102                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1103                         break;
1104
1105                 node_clear(source, tmp);
1106                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1107                 if (err > 0)
1108                         busy += err;
1109                 if (err < 0)
1110                         break;
1111         }
1112         up_read(&mm->mmap_sem);
1113         if (err < 0)
1114                 return err;
1115         return busy;
1116
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1121  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1122  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1123  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1124  * is in virtual address order.
1125  */
1126 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1127 {
1128         struct vm_area_struct *vma;
1129         unsigned long uninitialized_var(address);
1130
1131         vma = find_vma(current->mm, start);
1132         while (vma) {
1133                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1134                 if (address != -EFAULT)
1135                         break;
1136                 vma = vma->vm_next;
1137         }
1138
1139         if (PageHuge(page)) {
1140                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1141                                 vma, address);
1142         } else if (PageTransHuge(page)) {
1143                 struct page *thp;
1144
1145                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1146                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1147                 if (!thp)
1148                         return NULL;
1149                 prep_transhuge_page(thp);
1150                 return thp;
1151         }
1152         /*
1153          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1154          */
1155         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1156                         vma, address);
1157 }
1158 #else
1159
1160 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1161                                 unsigned long flags)
1162 {
1163 }
1164
1165 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1166                      const nodemask_t *to, int flags)
1167 {
1168         return -ENOSYS;
1169 }
1170
1171 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1172 {
1173         return NULL;
1174 }
1175 #endif
1176
1177 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1178                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1179                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1180 {
1181         struct mm_struct *mm = current->mm;
1182         struct mempolicy *new;
1183         unsigned long end;
1184         int err;
1185         LIST_HEAD(pagelist);
1186
1187         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1188                 return -EINVAL;
1189         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1190                 return -EPERM;
1191
1192         if (start & ~PAGE_MASK)
1193                 return -EINVAL;
1194
1195         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1196                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1197
1198         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1199         end = start + len;
1200
1201         if (end < start)
1202                 return -EINVAL;
1203         if (end == start)
1204                 return 0;
1205
1206         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1207         if (IS_ERR(new))
1208                 return PTR_ERR(new);
1209
1210         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1211                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1212
1213         /*
1214          * If we are using the default policy then operation
1215          * on discontinuous address spaces is okay after all
1216          */
1217         if (!new)
1218                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1219
1220         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1221                  start, start + len, mode, mode_flags,
1222                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1223
1224         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1225
1226                 err = migrate_prep();
1227                 if (err)
1228                         goto mpol_out;
1229         }
1230         {
1231                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1232                 if (scratch) {
1233                         down_write(&mm->mmap_sem);
1234                         task_lock(current);
1235                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1236                         task_unlock(current);
1237                         if (err)
1238                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1239                 } else
1240                         err = -ENOMEM;
1241                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1242         }
1243         if (err)
1244                 goto mpol_out;
1245
1246         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1247                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1248         if (!err)
1249                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1250
1251         if (!err) {
1252                 int nr_failed = 0;
1253
1254                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1255                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1256                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1257                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1258                         if (nr_failed)
1259                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1260                 }
1261
1262                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1263                         err = -EIO;
1264         } else
1265                 putback_movable_pages(&pagelist);
1266
1267         up_write(&mm->mmap_sem);
1268  mpol_out:
1269         mpol_put(new);
1270         return err;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1275  */
1276
1277 /* Copy a node mask from user space. */
1278 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1279                      unsigned long maxnode)
1280 {
1281         unsigned long k;
1282         unsigned long t;
1283         unsigned long nlongs;
1284         unsigned long endmask;
1285
1286         --maxnode;
1287         nodes_clear(*nodes);
1288         if (maxnode == 0 || !nmask)
1289                 return 0;
1290         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1291                 return -EINVAL;
1292
1293         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1294         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1295                 endmask = ~0UL;
1296         else
1297                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1298
1299         /*
1300          * When the user specified more nodes than supported just check
1301          * if the non supported part is all zero.
1302          *
1303          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1304          * the bits in that area first. And then go through to
1305          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1306          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1307          */
1308         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1309                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1310                         if (get_user(t, nmask + k))
1311                                 return -EFAULT;
1312                         if (k == nlongs - 1) {
1313                                 if (t & endmask)
1314                                         return -EINVAL;
1315                         } else if (t)
1316                                 return -EINVAL;
1317                 }
1318                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1319                 endmask = ~0UL;
1320         }
1321
1322         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1323                 unsigned long valid_mask = endmask;
1324
1325                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1326                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1327                         return -EFAULT;
1328                 if (t & valid_mask)
1329                         return -EINVAL;
1330         }
1331
1332         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1333                 return -EFAULT;
1334         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 /* Copy a kernel node mask to user space */
1339 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1340                               nodemask_t *nodes)
1341 {
1342         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1343         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1344
1345         if (copy > nbytes) {
1346                 if (copy > PAGE_SIZE)
1347                         return -EINVAL;
1348                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1349                         return -EFAULT;
1350                 copy = nbytes;
1351         }
1352         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1353 }
1354
1355 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1356                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1357                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1358 {
1359         nodemask_t nodes;
1360         int err;
1361         unsigned short mode_flags;
1362
1363         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1364         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1365         if (mode >= MPOL_MAX)
1366                 return -EINVAL;
1367         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1368             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1369                 return -EINVAL;
1370         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1371         if (err)
1372                 return err;
1373         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1374 }
1375
1376 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1377                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1378                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1379 {
1380         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1381 }
1382
1383 /* Set the process memory policy */
1384 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1385                                  unsigned long maxnode)
1386 {
1387         int err;
1388         nodemask_t nodes;
1389         unsigned short flags;
1390
1391         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1392         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1393         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1394                 return -EINVAL;
1395         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1396                 return -EINVAL;
1397         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1398         if (err)
1399                 return err;
1400         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1401 }
1402
1403 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1404                 unsigned long, maxnode)
1405 {
1406         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1407 }
1408
1409 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1410                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1411                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1412 {
1413         struct mm_struct *mm = NULL;
1414         struct task_struct *task;
1415         nodemask_t task_nodes;
1416         int err;
1417         nodemask_t *old;
1418         nodemask_t *new;
1419         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1420
1421         if (!scratch)
1422                 return -ENOMEM;
1423
1424         old = &scratch->mask1;
1425         new = &scratch->mask2;
1426
1427         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1428         if (err)
1429                 goto out;
1430
1431         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1432         if (err)
1433                 goto out;
1434
1435         /* Find the mm_struct */
1436         rcu_read_lock();
1437         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1438         if (!task) {
1439                 rcu_read_unlock();
1440                 err = -ESRCH;
1441                 goto out;
1442         }
1443         get_task_struct(task);
1444
1445         err = -EINVAL;
1446
1447         /*
1448          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1449          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1450          */
1451         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1452                 rcu_read_unlock();
1453                 err = -EPERM;
1454                 goto out_put;
1455         }
1456         rcu_read_unlock();
1457
1458         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1459         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1460         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1461                 err = -EPERM;
1462                 goto out_put;
1463         }
1464
1465         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1466         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1467         if (nodes_empty(*new))
1468                 goto out_put;
1469
1470         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1471         if (nodes_empty(*new))
1472                 goto out_put;
1473
1474         err = security_task_movememory(task);
1475         if (err)
1476                 goto out_put;
1477
1478         mm = get_task_mm(task);
1479         put_task_struct(task);
1480
1481         if (!mm) {
1482                 err = -EINVAL;
1483                 goto out;
1484         }
1485
1486         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1487                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1488
1489         mmput(mm);
1490 out:
1491         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1492
1493         return err;
1494
1495 out_put:
1496         put_task_struct(task);
1497         goto out;
1498
1499 }
1500
1501 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1502                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1503                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1504 {
1505         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1506 }
1507
1508
1509 /* Retrieve NUMA policy */
1510 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1511                                 unsigned long __user *nmask,
1512                                 unsigned long maxnode,
1513                                 unsigned long addr,
1514                                 unsigned long flags)
1515 {
1516         int err;
1517         int uninitialized_var(pval);
1518         nodemask_t nodes;
1519
1520         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1521                 return -EINVAL;
1522
1523         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1524
1525         if (err)
1526                 return err;
1527
1528         if (policy && put_user(pval, policy))
1529                 return -EFAULT;
1530
1531         if (nmask)
1532                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1533
1534         return err;
1535 }
1536
1537 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1538                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1539                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1540 {
1541         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1542 }
1543
1544 #ifdef CONFIG_COMPAT
1545
1546 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1547                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1548                        compat_ulong_t, maxnode,
1549                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1550 {
1551         long err;
1552         unsigned long __user *nm = NULL;
1553         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1554         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1555
1556         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, nr_node_ids);
1557         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1558
1559         if (nmask)
1560                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1561
1562         err = kernel_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1563
1564         if (!err && nmask) {
1565                 unsigned long copy_size;
1566                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1567                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1568                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1569                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1570                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1571         }
1572
1573         return err;
1574 }
1575
1576 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1577                        compat_ulong_t, maxnode)
1578 {
1579         unsigned long __user *nm = NULL;
1580         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1581         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1582
1583         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1584         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1585
1586         if (nmask) {
1587                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1588                         return -EFAULT;
1589                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1590                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1591                         return -EFAULT;
1592         }
1593
1594         return kernel_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1595 }
1596
1597 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1598                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1599                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1600 {
1601         unsigned long __user *nm = NULL;
1602         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1603         nodemask_t bm;
1604
1605         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1606         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1607
1608         if (nmask) {
1609                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1610                         return -EFAULT;
1611                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1612                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1613                         return -EFAULT;
1614         }
1615
1616         return kernel_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1617 }
1618
1619 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, compat_pid_t, pid,
1620                        compat_ulong_t, maxnode,
1621                        const compat_ulong_t __user *, old_nodes,
1622                        const compat_ulong_t __user *, new_nodes)
1623 {
1624         unsigned long __user *old = NULL;
1625         unsigned long __user *new = NULL;
1626         nodemask_t tmp_mask;
1627         unsigned long nr_bits;
1628         unsigned long size;
1629
1630         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode - 1, MAX_NUMNODES);
1631         size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1632         if (old_nodes) {
1633                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), old_nodes, nr_bits))
1634                         return -EFAULT;
1635                 old = compat_alloc_user_space(new_nodes ? size * 2 : size);
1636                 if (new_nodes)
1637                         new = old + size / sizeof(unsigned long);
1638                 if (copy_to_user(old, nodes_addr(tmp_mask), size))
1639                         return -EFAULT;
1640         }
1641         if (new_nodes) {
1642                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), new_nodes, nr_bits))
1643                         return -EFAULT;
1644                 if (new == NULL)
1645                         new = compat_alloc_user_space(size);
1646                 if (copy_to_user(new, nodes_addr(tmp_mask), size))
1647                         return -EFAULT;
1648         }
1649         return kernel_migrate_pages(pid, nr_bits + 1, old, new);
1650 }
1651
1652 #endif /* CONFIG_COMPAT */
1653
1654 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1655                                                 unsigned long addr)
1656 {
1657         struct mempolicy *pol = NULL;
1658
1659         if (vma) {
1660                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1661                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1662                 } else if (vma->vm_policy) {
1663                         pol = vma->vm_policy;
1664
1665                         /*
1666                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1667                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1668                          * count on these policies which will be dropped by
1669                          * mpol_cond_put() later
1670                          */
1671                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1672                                 mpol_get(pol);
1673                 }
1674         }
1675
1676         return pol;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1681  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1682  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1683  *
1684  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1685  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1686  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1687  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1688  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1689  * extra reference for shared policies.
1690  */
1691 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1692                                                 unsigned long addr)
1693 {
1694         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1695
1696         if (!pol)
1697                 pol = get_task_policy(current);
1698
1699         return pol;
1700 }
1701
1702 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1703 {
1704         struct mempolicy *pol;
1705
1706         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1707                 bool ret = false;
1708
1709                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1710                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1711                         ret = true;
1712                 mpol_cond_put(pol);
1713
1714                 return ret;
1715         }
1716
1717         pol = vma->vm_policy;
1718         if (!pol)
1719                 pol = get_task_policy(current);
1720
1721         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1722 }
1723
1724 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1725 {
1726         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1727
1728         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1729
1730         /*
1731          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1732          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1733          *
1734          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1735          * so if the following test faile, it implies
1736          * policy->v.nodes has movable memory only.
1737          */
1738         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1739                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1740
1741         return zone >= dynamic_policy_zone;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1746  * page allocation
1747  */
1748 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1749 {
1750         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1751         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1752                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1753                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1754                 return &policy->v.nodes;
1755
1756         return NULL;
1757 }
1758
1759 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1760 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1761                                                                 int nd)
1762 {
1763         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1764                 nd = policy->v.preferred_node;
1765         else {
1766                 /*
1767                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1768                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1769                  * requested node and not break the policy.
1770                  */
1771                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1772         }
1773
1774         return nd;
1775 }
1776
1777 /* Do dynamic interleaving for a process */
1778 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1779 {
1780         unsigned next;
1781         struct task_struct *me = current;
1782
1783         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1784         if (next < MAX_NUMNODES)
1785                 me->il_prev = next;
1786         return next;
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1791  * next slab entry.
1792  */
1793 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1794 {
1795         struct mempolicy *policy;
1796         int node = numa_mem_id();
1797
1798         if (in_interrupt())
1799                 return node;
1800
1801         policy = current->mempolicy;
1802         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1803                 return node;
1804
1805         switch (policy->mode) {
1806         case MPOL_PREFERRED:
1807                 /*
1808                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1809                  */
1810                 return policy->v.preferred_node;
1811
1812         case MPOL_INTERLEAVE:
1813                 return interleave_nodes(policy);
1814
1815         case MPOL_BIND: {
1816                 struct zoneref *z;
1817
1818                 /*
1819                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1820                  * first node.
1821                  */
1822                 struct zonelist *zonelist;
1823                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1824                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1825                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1826                                                         &policy->v.nodes);
1827                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1828         }
1829
1830         default:
1831                 BUG();
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1837  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1838  * number of present nodes.
1839  */
1840 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1841 {
1842         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1843         unsigned target;
1844         int i;
1845         int nid;
1846
1847         if (!nnodes)
1848                 return numa_node_id();
1849         target = (unsigned int)n % nnodes;
1850         nid = first_node(pol->v.nodes);
1851         for (i = 0; i < target; i++)
1852                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1853         return nid;
1854 }
1855
1856 /* Determine a node number for interleave */
1857 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1858                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1859 {
1860         if (vma) {
1861                 unsigned long off;
1862
1863                 /*
1864                  * for small pages, there is no difference between
1865                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1866                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1867                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1868                  * a useful offset.
1869                  */
1870                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1871                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1872                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1873                 return offset_il_node(pol, off);
1874         } else
1875                 return interleave_nodes(pol);
1876 }
1877
1878 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1879 /*
1880  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1881  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1882  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1883  * @gfp_flags: for requested zone
1884  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1885  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1886  *
1887  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1888  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1889  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1890  * @nodemask for filtering the zonelist.
1891  *
1892  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1893  */
1894 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1895                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1896 {
1897         int nid;
1898
1899         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1900         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1901
1902         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1903                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1904                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1905         } else {
1906                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1907                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1908                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1909         }
1910         return nid;
1911 }
1912
1913 /*
1914  * init_nodemask_of_mempolicy
1915  *
1916  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1917  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1918  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1919  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1920  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1921  * of non-default mempolicy.
1922  *
1923  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1924  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1925  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1926  *
1927  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1928  */
1929 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1930 {
1931         struct mempolicy *mempolicy;
1932         int nid;
1933
1934         if (!(mask && current->mempolicy))
1935                 return false;
1936
1937         task_lock(current);
1938         mempolicy = current->mempolicy;
1939         switch (mempolicy->mode) {
1940         case MPOL_PREFERRED:
1941                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1942                         nid = numa_node_id();
1943                 else
1944                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1945                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1946                 break;
1947
1948         case MPOL_BIND:
1949                 /* Fall through */
1950         case MPOL_INTERLEAVE:
1951                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1952                 break;
1953
1954         default:
1955                 BUG();
1956         }
1957         task_unlock(current);
1958
1959         return true;
1960 }
1961 #endif
1962
1963 /*
1964  * mempolicy_nodemask_intersects
1965  *
1966  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1967  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1968  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1969  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1970  *
1971  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1972  */
1973 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1974                                         const nodemask_t *mask)
1975 {
1976         struct mempolicy *mempolicy;
1977         bool ret = true;
1978
1979         if (!mask)
1980                 return ret;
1981         task_lock(tsk);
1982         mempolicy = tsk->mempolicy;
1983         if (!mempolicy)
1984                 goto out;
1985
1986         switch (mempolicy->mode) {
1987         case MPOL_PREFERRED:
1988                 /*
1989                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1990                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1991                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1992                  * nodes in mask.
1993                  */
1994                 break;
1995         case MPOL_BIND:
1996         case MPOL_INTERLEAVE:
1997                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1998                 break;
1999         default:
2000                 BUG();
2001         }
2002 out:
2003         task_unlock(tsk);
2004         return ret;
2005 }
2006
2007 /* Allocate a page in interleaved policy.
2008    Own path because it needs to do special accounting. */
2009 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2010                                         unsigned nid)
2011 {
2012         struct page *page;
2013
2014         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
2015         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2016         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2017                 return page;
2018         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2019                 preempt_disable();
2020                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2021                 preempt_enable();
2022         }
2023         return page;
2024 }
2025
2026 /**
2027  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2028  *
2029  *      @gfp:
2030  *      %GFP_USER    user allocation.
2031  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2032  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2033  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2034  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2035  *
2036  *      @order:Order of the GFP allocation.
2037  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2038  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2039  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2040  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
2041  *
2042  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2043  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2044  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2045  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2046  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
2047  *      NULL when no page can be allocated.
2048  */
2049 struct page *
2050 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2051                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
2052 {
2053         struct mempolicy *pol;
2054         struct page *page;
2055         int preferred_nid;
2056         nodemask_t *nmask;
2057
2058         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2059
2060         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2061                 unsigned nid;
2062
2063                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2064                 mpol_cond_put(pol);
2065                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2066                 goto out;
2067         }
2068
2069         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2070                 int hpage_node = node;
2071
2072                 /*
2073                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2074                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2075                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2076                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2077                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2078                  *
2079                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2080                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2081                  */
2082                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2083                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2084
2085                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2086                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2087                         mpol_cond_put(pol);
2088                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2089                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2090                         goto out;
2091                 }
2092         }
2093
2094         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2095         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2096         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2097         mpol_cond_put(pol);
2098 out:
2099         return page;
2100 }
2101
2102 /**
2103  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2104  *
2105  *      @gfp:
2106  *              %GFP_USER   user allocation,
2107  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2108  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2109  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2110  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2111  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2112  *
2113  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2114  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2115  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2116  */
2117 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2118 {
2119         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2120         struct page *page;
2121
2122         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2123                 pol = get_task_policy(current);
2124
2125         /*
2126          * No reference counting needed for current->mempolicy
2127          * nor system default_policy
2128          */
2129         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2130                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2131         else
2132                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2133                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2134                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2135
2136         return page;
2137 }
2138 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2139
2140 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2141 {
2142         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2143
2144         if (IS_ERR(pol))
2145                 return PTR_ERR(pol);
2146         dst->vm_policy = pol;
2147         return 0;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2152  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2153  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2154  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2155  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2156  *
2157  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2158  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2159  */
2160
2161 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2162 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2163 {
2164         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2165
2166         if (!new)
2167                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2168
2169         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2170         if (old == current->mempolicy) {
2171                 task_lock(current);
2172                 *new = *old;
2173                 task_unlock(current);
2174         } else
2175                 *new = *old;
2176
2177         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2178                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2179                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2180         }
2181         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2182         return new;
2183 }
2184
2185 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2186 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2187 {
2188         if (!a || !b)
2189                 return false;
2190         if (a->mode != b->mode)
2191                 return false;
2192         if (a->flags != b->flags)
2193                 return false;
2194         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2195                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2196                         return false;
2197
2198         switch (a->mode) {
2199         case MPOL_BIND:
2200                 /* Fall through */
2201         case MPOL_INTERLEAVE:
2202                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2203         case MPOL_PREFERRED:
2204                 /* a's ->flags is the same as b's */
2205                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2206                         return true;
2207                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2208         default:
2209                 BUG();
2210                 return false;
2211         }
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Shared memory backing store policy support.
2216  *
2217  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2218  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2219  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2220  * for any accesses to the tree.
2221  */
2222
2223 /*
2224  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2225  * reading or for writing
2226  */
2227 static struct sp_node *
2228 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2229 {
2230         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2231
2232         while (n) {
2233                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2234
2235                 if (start >= p->end)
2236                         n = n->rb_right;
2237                 else if (end <= p->start)
2238                         n = n->rb_left;
2239                 else
2240                         break;
2241         }
2242         if (!n)
2243                 return NULL;
2244         for (;;) {
2245                 struct sp_node *w = NULL;
2246                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2247                 if (!prev)
2248                         break;
2249                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2250                 if (w->end <= start)
2251                         break;
2252                 n = prev;
2253         }
2254         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2255 }
2256
2257 /*
2258  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2259  * writing.
2260  */
2261 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2262 {
2263         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2264         struct rb_node *parent = NULL;
2265         struct sp_node *nd;
2266
2267         while (*p) {
2268                 parent = *p;
2269                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2270                 if (new->start < nd->start)
2271                         p = &(*p)->rb_left;
2272                 else if (new->end > nd->end)
2273                         p = &(*p)->rb_right;
2274                 else
2275                         BUG();
2276         }
2277         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2278         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2279         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2280                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2281 }
2282
2283 /* Find shared policy intersecting idx */
2284 struct mempolicy *
2285 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2286 {
2287         struct mempolicy *pol = NULL;
2288         struct sp_node *sn;
2289
2290         if (!sp->root.rb_node)
2291                 return NULL;
2292         read_lock(&sp->lock);
2293         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2294         if (sn) {
2295                 mpol_get(sn->policy);
2296                 pol = sn->policy;
2297         }
2298         read_unlock(&sp->lock);
2299         return pol;
2300 }
2301
2302 static void sp_free(struct sp_node *n)
2303 {
2304         mpol_put(n->policy);
2305         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2306 }
2307
2308 /**
2309  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2310  *
2311  * @page: page to be checked
2312  * @vma: vm area where page mapped
2313  * @addr: virtual address where page mapped
2314  *
2315  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2316  * node id.
2317  *
2318  * Returns:
2319  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2320  *      node    - node id where the page should be
2321  *
2322  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2323  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2324  */
2325 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2326 {
2327         struct mempolicy *pol;
2328         struct zoneref *z;
2329         int curnid = page_to_nid(page);
2330         unsigned long pgoff;
2331         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2332         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2333         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2334         int ret = -1;
2335
2336         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2337         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2338                 goto out;
2339
2340         switch (pol->mode) {
2341         case MPOL_INTERLEAVE:
2342                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2343                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2344                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2345                 break;
2346
2347         case MPOL_PREFERRED:
2348                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2349                         polnid = numa_node_id();
2350                 else
2351                         polnid = pol->v.preferred_node;
2352                 break;
2353
2354         case MPOL_BIND:
2355
2356                 /*
2357                  * allows binding to multiple nodes.
2358                  * use current page if in policy nodemask,
2359                  * else select nearest allowed node, if any.
2360                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2361                  */
2362                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2363                         goto out;
2364                 z = first_zones_zonelist(
2365                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2366                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2367                                 &pol->v.nodes);
2368                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2369                 break;
2370
2371         default:
2372                 BUG();
2373         }
2374
2375         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2376         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2377                 polnid = thisnid;
2378
2379                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2380                         goto out;
2381         }
2382
2383         if (curnid != polnid)
2384                 ret = polnid;
2385 out:
2386         mpol_cond_put(pol);
2387
2388         return ret;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2393  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2394  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2395  * policy.
2396  */
2397 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2398 {
2399         struct mempolicy *pol;
2400
2401         task_lock(task);
2402         pol = task->mempolicy;
2403         task->mempolicy = NULL;
2404         task_unlock(task);
2405         mpol_put(pol);
2406 }
2407
2408 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2409 {
2410         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2411         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2412         sp_free(n);
2413 }
2414
2415 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2416                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2417 {
2418         node->start = start;
2419         node->end = end;
2420         node->policy = pol;
2421 }
2422
2423 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2424                                 struct mempolicy *pol)
2425 {
2426         struct sp_node *n;
2427         struct mempolicy *newpol;
2428
2429         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2430         if (!n)
2431                 return NULL;
2432
2433         newpol = mpol_dup(pol);
2434         if (IS_ERR(newpol)) {
2435                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2436                 return NULL;
2437         }
2438         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2439         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2440
2441         return n;
2442 }
2443
2444 /* Replace a policy range. */
2445 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2446                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2447 {
2448         struct sp_node *n;
2449         struct sp_node *n_new = NULL;
2450         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2451         int ret = 0;
2452
2453 restart:
2454         write_lock(&sp->lock);
2455         n = sp_lookup(sp, start, end);
2456         /* Take care of old policies in the same range. */
2457         while (n && n->start < end) {
2458                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2459                 if (n->start >= start) {
2460                         if (n->end <= end)
2461                                 sp_delete(sp, n);
2462                         else
2463                                 n->start = end;
2464                 } else {
2465                         /* Old policy spanning whole new range. */
2466                         if (n->end > end) {
2467                                 if (!n_new)
2468                                         goto alloc_new;
2469
2470                                 *mpol_new = *n->policy;
2471                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2472                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2473                                 n->end = start;
2474                                 sp_insert(sp, n_new);
2475                                 n_new = NULL;
2476                                 mpol_new = NULL;
2477                                 break;
2478                         } else
2479                                 n->end = start;
2480                 }
2481                 if (!next)
2482                         break;
2483                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2484         }
2485         if (new)
2486                 sp_insert(sp, new);
2487         write_unlock(&sp->lock);
2488         ret = 0;
2489
2490 err_out:
2491         if (mpol_new)
2492                 mpol_put(mpol_new);
2493         if (n_new)
2494                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2495
2496         return ret;
2497
2498 alloc_new:
2499         write_unlock(&sp->lock);
2500         ret = -ENOMEM;
2501         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2502         if (!n_new)
2503                 goto err_out;
2504         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2505         if (!mpol_new)
2506                 goto err_out;
2507         goto restart;
2508 }
2509
2510 /**
2511  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2512  * @sp: pointer to inode shared policy
2513  * @mpol:  struct mempolicy to install
2514  *
2515  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2516  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2517  * This must be released on exit.
2518  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2519  */
2520 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2521 {
2522         int ret;
2523
2524         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2525         rwlock_init(&sp->lock);
2526
2527         if (mpol) {
2528                 struct vm_area_struct pvma;
2529                 struct mempolicy *new;
2530                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2531
2532                 if (!scratch)
2533                         goto put_mpol;
2534                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2535                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2536                 if (IS_ERR(new))
2537                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2538
2539                 task_lock(current);
2540                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2541                 task_unlock(current);
2542                 if (ret)
2543                         goto put_new;
2544
2545                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2546                 vma_init(&pvma, NULL);
2547                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2548                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2549
2550 put_new:
2551                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2552 free_scratch:
2553                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2554 put_mpol:
2555                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2556         }
2557 }
2558
2559 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2560                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2561 {
2562         int err;
2563         struct sp_node *new = NULL;
2564         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2565
2566         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2567                  vma->vm_pgoff,
2568                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2569                  npol ? npol->flags : -1,
2570                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2571
2572         if (npol) {
2573                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2574                 if (!new)
2575                         return -ENOMEM;
2576         }
2577         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2578         if (err && new)
2579                 sp_free(new);
2580         return err;
2581 }
2582
2583 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2584 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2585 {
2586         struct sp_node *n;
2587         struct rb_node *next;
2588
2589         if (!p->root.rb_node)
2590                 return;
2591         write_lock(&p->lock);
2592         next = rb_first(&p->root);
2593         while (next) {
2594                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2595                 next = rb_next(&n->nd);
2596                 sp_delete(p, n);
2597         }
2598         write_unlock(&p->lock);
2599 }
2600
2601 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2602 static int __initdata numabalancing_override;
2603
2604 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2605 {
2606         bool numabalancing_default = false;
2607
2608         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2609                 numabalancing_default = true;
2610
2611         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2612         if (numabalancing_override)
2613                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2614
2615         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2616                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2617                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2618                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2619         }
2620 }
2621
2622 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2623 {
2624         int ret = 0;
2625         if (!str)
2626                 goto out;
2627
2628         if (!strcmp(str, "enable")) {
2629                 numabalancing_override = 1;
2630                 ret = 1;
2631         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2632                 numabalancing_override = -1;
2633                 ret = 1;
2634         }
2635 out:
2636         if (!ret)
2637                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2638
2639         return ret;
2640 }
2641 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2642 #else
2643 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2644 {
2645 }
2646 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2647
2648 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2649 void __init numa_policy_init(void)
2650 {
2651         nodemask_t interleave_nodes;
2652         unsigned long largest = 0;
2653         int nid, prefer = 0;
2654
2655         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2656                                          sizeof(struct mempolicy),
2657                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2658
2659         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2660                                      sizeof(struct sp_node),
2661                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2662
2663         for_each_node(nid) {
2664                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2665                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2666                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2667                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2668                         .v = { .preferred_node = nid, },
2669                 };
2670         }
2671
2672         /*
2673          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2674          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2675          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2676          */
2677         nodes_clear(interleave_nodes);
2678         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2679                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2680
2681                 /* Preserve the largest node */
2682                 if (largest < total_pages) {
2683                         largest = total_pages;
2684                         prefer = nid;
2685                 }
2686
2687                 /* Interleave this node? */
2688                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2689                         node_set(nid, interleave_nodes);
2690         }
2691
2692         /* All too small, use the largest */
2693         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2694                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2695
2696         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2697                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2698
2699         check_numabalancing_enable();
2700 }
2701
2702 /* Reset policy of current process to default */
2703 void numa_default_policy(void)
2704 {
2705         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Parse and format mempolicy from/to strings
2710  */
2711
2712 /*
2713  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2714  */
2715 static const char * const policy_modes[] =
2716 {
2717         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2718         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2719         [MPOL_BIND]       = "bind",
2720         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2721         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2722 };
2723
2724
2725 #ifdef CONFIG_TMPFS
2726 /**
2727  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2728  * @str:  string containing mempolicy to parse
2729  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2730  *
2731  * Format of input:
2732  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2733  *
2734  * On success, returns 0, else 1
2735  */
2736 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2737 {
2738         struct mempolicy *new = NULL;
2739         unsigned short mode_flags;
2740         nodemask_t nodes;
2741         char *nodelist = strchr(str, ':');
2742         char *flags = strchr(str, '=');
2743         int err = 1, mode;
2744
2745         if (nodelist) {
2746                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2747                 *nodelist++ = '\0';
2748                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2749                         goto out;
2750                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2751                         goto out;
2752         } else
2753                 nodes_clear(nodes);
2754
2755         if (flags)
2756                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2757
2758         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
2759         if (mode < 0)
2760                 goto out;
2761
2762         switch (mode) {
2763         case MPOL_PREFERRED:
2764                 /*
2765                  * Insist on a nodelist of one node only
2766                  */
2767                 if (nodelist) {
2768                         char *rest = nodelist;
2769                         while (isdigit(*rest))
2770                                 rest++;
2771                         if (*rest)
2772                                 goto out;
2773                 }
2774                 break;
2775         case MPOL_INTERLEAVE:
2776                 /*
2777                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2778                  */
2779                 if (!nodelist)
2780                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2781                 break;
2782         case MPOL_LOCAL:
2783                 /*
2784                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2785                  */
2786                 if (nodelist)
2787                         goto out;
2788                 mode = MPOL_PREFERRED;
2789                 break;
2790         case MPOL_DEFAULT:
2791                 /*
2792                  * Insist on a empty nodelist
2793                  */
2794                 if (!nodelist)
2795                         err = 0;
2796                 goto out;
2797         case MPOL_BIND:
2798                 /*
2799                  * Insist on a nodelist
2800                  */
2801                 if (!nodelist)
2802                         goto out;
2803         }
2804
2805         mode_flags = 0;
2806         if (flags) {
2807                 /*
2808                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2809                  * mode flags.
2810                  */
2811                 if (!strcmp(flags, "static"))
2812                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2813                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2814                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2815                 else
2816                         goto out;
2817         }
2818
2819         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2820         if (IS_ERR(new))
2821                 goto out;
2822
2823         /*
2824          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2825          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2826          */
2827         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2828                 new->v.nodes = nodes;
2829         else if (nodelist)
2830                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2831         else
2832                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2833
2834         /*
2835          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2836          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2837          */
2838         new->w.user_nodemask = nodes;
2839
2840         err = 0;
2841
2842 out:
2843         /* Restore string for error message */
2844         if (nodelist)
2845                 *--nodelist = ':';
2846         if (flags)
2847                 *--flags = '=';
2848         if (!err)
2849                 *mpol = new;
2850         return err;
2851 }
2852 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2853
2854 /**
2855  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2856  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2857  * @maxlen:  length of @buffer
2858  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2859  *
2860  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2861  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2862  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2863  */
2864 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2865 {
2866         char *p = buffer;
2867         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2868         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2869         unsigned short flags = 0;
2870
2871         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2872                 mode = pol->mode;
2873                 flags = pol->flags;
2874         }
2875
2876         switch (mode) {
2877         case MPOL_DEFAULT:
2878                 break;
2879         case MPOL_PREFERRED:
2880                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2881                         mode = MPOL_LOCAL;
2882                 else
2883                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2884                 break;
2885         case MPOL_BIND:
2886         case MPOL_INTERLEAVE:
2887                 nodes = pol->v.nodes;
2888                 break;
2889         default:
2890                 WARN_ON_ONCE(1);
2891                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2892                 return;
2893         }
2894
2895         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2896
2897         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2898                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2899
2900                 /*
2901                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2902                  */
2903                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2904                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2905                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2906                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2907         }
2908
2909         if (!nodes_empty(nodes))
2910                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2911                                nodemask_pr_args(&nodes));
2912 }