d77177c7283b397dde420c2f0680b2e290105987
[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/swap.h>
89 #include <linux/seq_file.h>
90 #include <linux/proc_fs.h>
91 #include <linux/migrate.h>
92 #include <linux/ksm.h>
93 #include <linux/rmap.h>
94 #include <linux/security.h>
95 #include <linux/syscalls.h>
96 #include <linux/ctype.h>
97 #include <linux/mm_inline.h>
98 #include <linux/mmu_notifier.h>
99 #include <linux/printk.h>
100
101 #include <asm/tlbflush.h>
102 #include <linux/uaccess.h>
103
104 #include "internal.h"
105
106 /* Internal flags */
107 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
108 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
109
110 static struct kmem_cache *policy_cache;
111 static struct kmem_cache *sn_cache;
112
113 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
114    policied. */
115 enum zone_type policy_zone = 0;
116
117 /*
118  * run-time system-wide default policy => local allocation
119  */
120 static struct mempolicy default_policy = {
121         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
122         .mode = MPOL_PREFERRED,
123         .flags = MPOL_F_LOCAL,
124 };
125
126 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
127
128 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
129 {
130         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
131         int node;
132
133         if (pol)
134                 return pol;
135
136         node = numa_node_id();
137         if (node != NUMA_NO_NODE) {
138                 pol = &preferred_node_policy[node];
139                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
140                 if (pol->mode)
141                         return pol;
142         }
143
144         return &default_policy;
145 }
146
147 static const struct mempolicy_operations {
148         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
149         /*
150          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
151          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
152          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
153          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
154          * page.
155          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
156          * rebind directly.
157          *
158          * step:
159          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
160          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
161          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
162          */
163         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
164                         enum mpol_rebind_step step);
165 } mpol_ops[MPOL_MAX];
166
167 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
168 {
169         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
170 }
171
172 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
173                                    const nodemask_t *rel)
174 {
175         nodemask_t tmp;
176         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
177         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
178 }
179
180 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
181 {
182         if (nodes_empty(*nodes))
183                 return -EINVAL;
184         pol->v.nodes = *nodes;
185         return 0;
186 }
187
188 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
189 {
190         if (!nodes)
191                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
192         else if (nodes_empty(*nodes))
193                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
194         else
195                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
196         return 0;
197 }
198
199 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
200 {
201         if (nodes_empty(*nodes))
202                 return -EINVAL;
203         pol->v.nodes = *nodes;
204         return 0;
205 }
206
207 /*
208  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
209  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
210  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
211  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
212  *
213  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
214  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
215  */
216 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
217                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
218 {
219         int ret;
220
221         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
222         if (pol == NULL)
223                 return 0;
224         /* Check N_MEMORY */
225         nodes_and(nsc->mask1,
226                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
227
228         VM_BUG_ON(!nodes);
229         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
230                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
231         else {
232                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
233                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
234                 else
235                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
236
237                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
238                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
239                 else
240                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
241                                                 cpuset_current_mems_allowed;
242         }
243
244         if (nodes)
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
246         else
247                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
248         return ret;
249 }
250
251 /*
252  * This function just creates a new policy, does some check and simple
253  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
254  */
255 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
256                                   nodemask_t *nodes)
257 {
258         struct mempolicy *policy;
259
260         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
261                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
262
263         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
264                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
265                         return ERR_PTR(-EINVAL);
266                 return NULL;
267         }
268         VM_BUG_ON(!nodes);
269
270         /*
271          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
272          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
273          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
274          */
275         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
276                 if (nodes_empty(*nodes)) {
277                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
278                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
279                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
280                 }
281         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
282                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
283                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
284                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
285                         return ERR_PTR(-EINVAL);
286                 mode = MPOL_PREFERRED;
287         } else if (nodes_empty(*nodes))
288                 return ERR_PTR(-EINVAL);
289         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
290         if (!policy)
291                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
292         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
293         policy->mode = mode;
294         policy->flags = flags;
295
296         return policy;
297 }
298
299 /* Slow path of a mpol destructor. */
300 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
301 {
302         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
303                 return;
304         kmem_cache_free(policy_cache, p);
305 }
306
307 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
308                                 enum mpol_rebind_step step)
309 {
310 }
311
312 /*
313  * step:
314  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
315  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
316  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
317  */
318 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
319                                  enum mpol_rebind_step step)
320 {
321         nodemask_t tmp;
322
323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
324                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
325         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
326                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
327         else {
328                 /*
329                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
330                  * result
331                  */
332                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
333                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
334                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
335                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
336                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
337                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
338                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339                 } else
340                         BUG();
341         }
342
343         if (nodes_empty(tmp))
344                 tmp = *nodes;
345
346         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
347                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
348         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
349                 pol->v.nodes = tmp;
350         else
351                 BUG();
352 }
353
354 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
355                                   const nodemask_t *nodes,
356                                   enum mpol_rebind_step step)
357 {
358         nodemask_t tmp;
359
360         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
361                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
362
363                 if (node_isset(node, *nodes)) {
364                         pol->v.preferred_node = node;
365                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
366                 } else
367                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
368         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
369                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
370                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
371         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
372                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
373                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
374                                                    *nodes);
375                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
376         }
377 }
378
379 /*
380  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
381  *
382  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
383  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
384  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
385  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
386  * page.
387  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
388  * rebind directly.
389  *
390  * step:
391  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
392  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
393  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
394  */
395 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
396                                 enum mpol_rebind_step step)
397 {
398         if (!pol)
399                 return;
400         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
401             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
402                 return;
403
404         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
405                 return;
406
407         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
408                 BUG();
409
410         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
411                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
412         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
413                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
414         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
415                 BUG();
416
417         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
418 }
419
420 /*
421  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
422  * pointer, and updates task mempolicy.
423  *
424  * Called with task's alloc_lock held.
425  */
426
427 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
428                         enum mpol_rebind_step step)
429 {
430         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
431 }
432
433 /*
434  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
435  *
436  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
437  */
438
439 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
440 {
441         struct vm_area_struct *vma;
442
443         down_write(&mm->mmap_sem);
444         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
445                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
446         up_write(&mm->mmap_sem);
447 }
448
449 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
450         [MPOL_DEFAULT] = {
451                 .rebind = mpol_rebind_default,
452         },
453         [MPOL_INTERLEAVE] = {
454                 .create = mpol_new_interleave,
455                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
456         },
457         [MPOL_PREFERRED] = {
458                 .create = mpol_new_preferred,
459                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
460         },
461         [MPOL_BIND] = {
462                 .create = mpol_new_bind,
463                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
464         },
465 };
466
467 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
468                                 unsigned long flags);
469
470 struct queue_pages {
471         struct list_head *pagelist;
472         unsigned long flags;
473         nodemask_t *nmask;
474         struct vm_area_struct *prev;
475 };
476
477 /*
478  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
479  * and move them to the pagelist if they do.
480  */
481 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
482                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
483 {
484         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
485         struct page *page;
486         struct queue_pages *qp = walk->private;
487         unsigned long flags = qp->flags;
488         int nid, ret;
489         pte_t *pte;
490         spinlock_t *ptl;
491
492         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
493                 ptl = pmd_lock(walk->mm, pmd);
494                 if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
495                         page = pmd_page(*pmd);
496                         if (is_huge_zero_page(page)) {
497                                 spin_unlock(ptl);
498                                 __split_huge_pmd(vma, pmd, addr, false, NULL);
499                         } else {
500                                 get_page(page);
501                                 spin_unlock(ptl);
502                                 lock_page(page);
503                                 ret = split_huge_page(page);
504                                 unlock_page(page);
505                                 put_page(page);
506                                 if (ret)
507                                         return 0;
508                         }
509                 } else {
510                         spin_unlock(ptl);
511                 }
512         }
513
514         if (pmd_trans_unstable(pmd))
515                 return 0;
516 retry:
517         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
518         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
519                 if (!pte_present(*pte))
520                         continue;
521                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
522                 if (!page)
523                         continue;
524                 /*
525                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
526                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
527                  */
528                 if (PageReserved(page))
529                         continue;
530                 nid = page_to_nid(page);
531                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
532                         continue;
533                 if (PageTransCompound(page)) {
534                         get_page(page);
535                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
536                         lock_page(page);
537                         ret = split_huge_page(page);
538                         unlock_page(page);
539                         put_page(page);
540                         /* Failed to split -- skip. */
541                         if (ret) {
542                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
543                                                 addr, &ptl);
544                                 continue;
545                         }
546                         goto retry;
547                 }
548
549                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
550         }
551         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
552         cond_resched();
553         return 0;
554 }
555
556 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
557                                unsigned long addr, unsigned long end,
558                                struct mm_walk *walk)
559 {
560 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
561         struct queue_pages *qp = walk->private;
562         unsigned long flags = qp->flags;
563         int nid;
564         struct page *page;
565         spinlock_t *ptl;
566         pte_t entry;
567
568         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
569         entry = huge_ptep_get(pte);
570         if (!pte_present(entry))
571                 goto unlock;
572         page = pte_page(entry);
573         nid = page_to_nid(page);
574         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
575                 goto unlock;
576         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
577         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
578             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
579                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
580 unlock:
581         spin_unlock(ptl);
582 #else
583         BUG();
584 #endif
585         return 0;
586 }
587
588 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
589 /*
590  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
591  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
592  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
593  *
594  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
595  * an architecture makes a different choice, it will need further
596  * changes to the core.
597  */
598 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
599                         unsigned long addr, unsigned long end)
600 {
601         int nr_updated;
602
603         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
604         if (nr_updated)
605                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
606
607         return nr_updated;
608 }
609 #else
610 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
611                         unsigned long addr, unsigned long end)
612 {
613         return 0;
614 }
615 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
616
617 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
618                                 struct mm_walk *walk)
619 {
620         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
621         struct queue_pages *qp = walk->private;
622         unsigned long endvma = vma->vm_end;
623         unsigned long flags = qp->flags;
624
625         if (!vma_migratable(vma))
626                 return 1;
627
628         if (endvma > end)
629                 endvma = end;
630         if (vma->vm_start > start)
631                 start = vma->vm_start;
632
633         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
634                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
635                         return -EFAULT;
636                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
637                         return -EFAULT;
638         }
639
640         qp->prev = vma;
641
642         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
643                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
644                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
645                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
646                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
647                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
648                 return 1;
649         }
650
651         /* queue pages from current vma */
652         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
653                 return 0;
654         return 1;
655 }
656
657 /*
658  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
659  *
660  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
661  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
662  * passed via @private.)
663  */
664 static int
665 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
666                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
667                 struct list_head *pagelist)
668 {
669         struct queue_pages qp = {
670                 .pagelist = pagelist,
671                 .flags = flags,
672                 .nmask = nodes,
673                 .prev = NULL,
674         };
675         struct mm_walk queue_pages_walk = {
676                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
677                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
678                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
679                 .mm = mm,
680                 .private = &qp,
681         };
682
683         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
684 }
685
686 /*
687  * Apply policy to a single VMA
688  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
689  */
690 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
691                                                 struct mempolicy *pol)
692 {
693         int err;
694         struct mempolicy *old;
695         struct mempolicy *new;
696
697         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
698                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
699                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
700                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
701
702         new = mpol_dup(pol);
703         if (IS_ERR(new))
704                 return PTR_ERR(new);
705
706         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
707                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
708                 if (err)
709                         goto err_out;
710         }
711
712         old = vma->vm_policy;
713         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
714         mpol_put(old);
715
716         return 0;
717  err_out:
718         mpol_put(new);
719         return err;
720 }
721
722 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
723 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
724                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
725 {
726         struct vm_area_struct *next;
727         struct vm_area_struct *prev;
728         struct vm_area_struct *vma;
729         int err = 0;
730         pgoff_t pgoff;
731         unsigned long vmstart;
732         unsigned long vmend;
733
734         vma = find_vma(mm, start);
735         if (!vma || vma->vm_start > start)
736                 return -EFAULT;
737
738         prev = vma->vm_prev;
739         if (start > vma->vm_start)
740                 prev = vma;
741
742         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
743                 next = vma->vm_next;
744                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
745                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
746
747                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
748                         continue;
749
750                 pgoff = vma->vm_pgoff +
751                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
752                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
753                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
754                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
755                 if (prev) {
756                         vma = prev;
757                         next = vma->vm_next;
758                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
759                                 continue;
760                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
761                         goto replace;
762                 }
763                 if (vma->vm_start != vmstart) {
764                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
765                         if (err)
766                                 goto out;
767                 }
768                 if (vma->vm_end != vmend) {
769                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
770                         if (err)
771                                 goto out;
772                 }
773  replace:
774                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
775                 if (err)
776                         goto out;
777         }
778
779  out:
780         return err;
781 }
782
783 /* Set the process memory policy */
784 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
785                              nodemask_t *nodes)
786 {
787         struct mempolicy *new, *old;
788         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
789         int ret;
790
791         if (!scratch)
792                 return -ENOMEM;
793
794         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
795         if (IS_ERR(new)) {
796                 ret = PTR_ERR(new);
797                 goto out;
798         }
799
800         task_lock(current);
801         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
802         if (ret) {
803                 task_unlock(current);
804                 mpol_put(new);
805                 goto out;
806         }
807         old = current->mempolicy;
808         current->mempolicy = new;
809         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
810                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
811         task_unlock(current);
812         mpol_put(old);
813         ret = 0;
814 out:
815         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
816         return ret;
817 }
818
819 /*
820  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
821  *
822  * Called with task's alloc_lock held
823  */
824 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
825 {
826         nodes_clear(*nodes);
827         if (p == &default_policy)
828                 return;
829
830         switch (p->mode) {
831         case MPOL_BIND:
832                 /* Fall through */
833         case MPOL_INTERLEAVE:
834                 *nodes = p->v.nodes;
835                 break;
836         case MPOL_PREFERRED:
837                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
838                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
839                 /* else return empty node mask for local allocation */
840                 break;
841         default:
842                 BUG();
843         }
844 }
845
846 static int lookup_node(unsigned long addr)
847 {
848         struct page *p;
849         int err;
850
851         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
852         if (err >= 0) {
853                 err = page_to_nid(p);
854                 put_page(p);
855         }
856         return err;
857 }
858
859 /* Retrieve NUMA policy */
860 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
861                              unsigned long addr, unsigned long flags)
862 {
863         int err;
864         struct mm_struct *mm = current->mm;
865         struct vm_area_struct *vma = NULL;
866         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
867
868         if (flags &
869                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
870                 return -EINVAL;
871
872         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
873                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
874                         return -EINVAL;
875                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
876                 task_lock(current);
877                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
878                 task_unlock(current);
879                 return 0;
880         }
881
882         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
883                 /*
884                  * Do NOT fall back to task policy if the
885                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
886                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
887                  */
888                 down_read(&mm->mmap_sem);
889                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
890                 if (!vma) {
891                         up_read(&mm->mmap_sem);
892                         return -EFAULT;
893                 }
894                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
895                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
896                 else
897                         pol = vma->vm_policy;
898         } else if (addr)
899                 return -EINVAL;
900
901         if (!pol)
902                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
903
904         if (flags & MPOL_F_NODE) {
905                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
906                         err = lookup_node(addr);
907                         if (err < 0)
908                                 goto out;
909                         *policy = err;
910                 } else if (pol == current->mempolicy &&
911                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
912                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
913                 } else {
914                         err = -EINVAL;
915                         goto out;
916                 }
917         } else {
918                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
919                                                 pol->mode;
920                 /*
921                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
922                  * the policy to userspace.
923                  */
924                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
925         }
926
927         if (vma) {
928                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
929                 vma = NULL;
930         }
931
932         err = 0;
933         if (nmask) {
934                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
935                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
936                 } else {
937                         task_lock(current);
938                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
939                         task_unlock(current);
940                 }
941         }
942
943  out:
944         mpol_cond_put(pol);
945         if (vma)
946                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
947         return err;
948 }
949
950 #ifdef CONFIG_MIGRATION
951 /*
952  * page migration
953  */
954 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
955                                 unsigned long flags)
956 {
957         /*
958          * Avoid migrating a page that is shared with others.
959          */
960         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
961                 if (!isolate_lru_page(page)) {
962                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
963                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
964                                             page_is_file_cache(page));
965                 }
966         }
967 }
968
969 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
970 {
971         if (PageHuge(page))
972                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
973                                         node);
974         else
975                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
976                                                     __GFP_THISNODE, 0);
977 }
978
979 /*
980  * Migrate pages from one node to a target node.
981  * Returns error or the number of pages not migrated.
982  */
983 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
984                            int flags)
985 {
986         nodemask_t nmask;
987         LIST_HEAD(pagelist);
988         int err = 0;
989
990         nodes_clear(nmask);
991         node_set(source, nmask);
992
993         /*
994          * This does not "check" the range but isolates all pages that
995          * need migration.  Between passing in the full user address
996          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
997          */
998         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
999         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1000                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1001
1002         if (!list_empty(&pagelist)) {
1003                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1004                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1005                 if (err)
1006                         putback_movable_pages(&pagelist);
1007         }
1008
1009         return err;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1014  * layout as much as possible.
1015  *
1016  * Returns the number of page that could not be moved.
1017  */
1018 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1019                      const nodemask_t *to, int flags)
1020 {
1021         int busy = 0;
1022         int err;
1023         nodemask_t tmp;
1024
1025         err = migrate_prep();
1026         if (err)
1027                 return err;
1028
1029         down_read(&mm->mmap_sem);
1030
1031         /*
1032          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1033          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1034          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1035          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1036          *
1037          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1038          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1039          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1040          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1041          *
1042          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1043          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1044          * (nothing left to migrate).
1045          *
1046          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1047          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1048          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1049          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1050          * before migrating outgoing memory source that same node.
1051          *
1052          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1053          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1054          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1055          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1056          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1057          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1058          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1059          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1060          */
1061
1062         tmp = *from;
1063         while (!nodes_empty(tmp)) {
1064                 int s,d;
1065                 int source = NUMA_NO_NODE;
1066                 int dest = 0;
1067
1068                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1069
1070                         /*
1071                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1072                          * node relationship of the pages established between
1073                          * threads and memory areas.
1074                          *
1075                          * However if the number of source nodes is not equal to
1076                          * the number of destination nodes we can not preserve
1077                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1078                          * copying memory from a node that is in the destination
1079                          * mask.
1080                          *
1081                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1082                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1083                          */
1084
1085                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1086                                                 (node_isset(s, *to)))
1087                                 continue;
1088
1089                         d = node_remap(s, *from, *to);
1090                         if (s == d)
1091                                 continue;
1092
1093                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1094                         dest = d;
1095
1096                         /* dest not in remaining from nodes? */
1097                         if (!node_isset(dest, tmp))
1098                                 break;
1099                 }
1100                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1101                         break;
1102
1103                 node_clear(source, tmp);
1104                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1105                 if (err > 0)
1106                         busy += err;
1107                 if (err < 0)
1108                         break;
1109         }
1110         up_read(&mm->mmap_sem);
1111         if (err < 0)
1112                 return err;
1113         return busy;
1114
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1119  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1120  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1121  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1122  * is in virtual address order.
1123  */
1124 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1125 {
1126         struct vm_area_struct *vma;
1127         unsigned long uninitialized_var(address);
1128
1129         vma = find_vma(current->mm, start);
1130         while (vma) {
1131                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1132                 if (address != -EFAULT)
1133                         break;
1134                 vma = vma->vm_next;
1135         }
1136
1137         if (PageHuge(page)) {
1138                 BUG_ON(!vma);
1139                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1140         }
1141         /*
1142          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1143          */
1144         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1145 }
1146 #else
1147
1148 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1149                                 unsigned long flags)
1150 {
1151 }
1152
1153 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1154                      const nodemask_t *to, int flags)
1155 {
1156         return -ENOSYS;
1157 }
1158
1159 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1160 {
1161         return NULL;
1162 }
1163 #endif
1164
1165 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1166                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1167                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1168 {
1169         struct mm_struct *mm = current->mm;
1170         struct mempolicy *new;
1171         unsigned long end;
1172         int err;
1173         LIST_HEAD(pagelist);
1174
1175         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1176                 return -EINVAL;
1177         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1178                 return -EPERM;
1179
1180         if (start & ~PAGE_MASK)
1181                 return -EINVAL;
1182
1183         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1184                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1185
1186         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1187         end = start + len;
1188
1189         if (end < start)
1190                 return -EINVAL;
1191         if (end == start)
1192                 return 0;
1193
1194         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1195         if (IS_ERR(new))
1196                 return PTR_ERR(new);
1197
1198         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1199                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1200
1201         /*
1202          * If we are using the default policy then operation
1203          * on discontinuous address spaces is okay after all
1204          */
1205         if (!new)
1206                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1207
1208         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1209                  start, start + len, mode, mode_flags,
1210                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1211
1212         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1213
1214                 err = migrate_prep();
1215                 if (err)
1216                         goto mpol_out;
1217         }
1218         {
1219                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1220                 if (scratch) {
1221                         down_write(&mm->mmap_sem);
1222                         task_lock(current);
1223                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1224                         task_unlock(current);
1225                         if (err)
1226                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1227                 } else
1228                         err = -ENOMEM;
1229                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1230         }
1231         if (err)
1232                 goto mpol_out;
1233
1234         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1235                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1236         if (!err)
1237                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1238
1239         if (!err) {
1240                 int nr_failed = 0;
1241
1242                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1243                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1244                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1245                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1246                         if (nr_failed)
1247                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1248                 }
1249
1250                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1251                         err = -EIO;
1252         } else
1253                 putback_movable_pages(&pagelist);
1254
1255         up_write(&mm->mmap_sem);
1256  mpol_out:
1257         mpol_put(new);
1258         return err;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1263  */
1264
1265 /* Copy a node mask from user space. */
1266 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1267                      unsigned long maxnode)
1268 {
1269         unsigned long k;
1270         unsigned long nlongs;
1271         unsigned long endmask;
1272
1273         --maxnode;
1274         nodes_clear(*nodes);
1275         if (maxnode == 0 || !nmask)
1276                 return 0;
1277         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1278                 return -EINVAL;
1279
1280         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1281         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1282                 endmask = ~0UL;
1283         else
1284                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1285
1286         /* When the user specified more nodes than supported just check
1287            if the non supported part is all zero. */
1288         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1289                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1290                         return -EINVAL;
1291                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1292                         unsigned long t;
1293                         if (get_user(t, nmask + k))
1294                                 return -EFAULT;
1295                         if (k == nlongs - 1) {
1296                                 if (t & endmask)
1297                                         return -EINVAL;
1298                         } else if (t)
1299                                 return -EINVAL;
1300                 }
1301                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1302                 endmask = ~0UL;
1303         }
1304
1305         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1306                 return -EFAULT;
1307         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 /* Copy a kernel node mask to user space */
1312 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1313                               nodemask_t *nodes)
1314 {
1315         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1316         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1317
1318         if (copy > nbytes) {
1319                 if (copy > PAGE_SIZE)
1320                         return -EINVAL;
1321                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1322                         return -EFAULT;
1323                 copy = nbytes;
1324         }
1325         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1326 }
1327
1328 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1329                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1330                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1331 {
1332         nodemask_t nodes;
1333         int err;
1334         unsigned short mode_flags;
1335
1336         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1337         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1338         if (mode >= MPOL_MAX)
1339                 return -EINVAL;
1340         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1341             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1342                 return -EINVAL;
1343         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1344         if (err)
1345                 return err;
1346         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1347 }
1348
1349 /* Set the process memory policy */
1350 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1351                 unsigned long, maxnode)
1352 {
1353         int err;
1354         nodemask_t nodes;
1355         unsigned short flags;
1356
1357         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1358         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1359         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1360                 return -EINVAL;
1361         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1362                 return -EINVAL;
1363         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1364         if (err)
1365                 return err;
1366         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1367 }
1368
1369 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1370                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1371                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1372 {
1373         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1374         struct mm_struct *mm = NULL;
1375         struct task_struct *task;
1376         nodemask_t task_nodes;
1377         int err;
1378         nodemask_t *old;
1379         nodemask_t *new;
1380         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1381
1382         if (!scratch)
1383                 return -ENOMEM;
1384
1385         old = &scratch->mask1;
1386         new = &scratch->mask2;
1387
1388         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1389         if (err)
1390                 goto out;
1391
1392         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1393         if (err)
1394                 goto out;
1395
1396         /* Find the mm_struct */
1397         rcu_read_lock();
1398         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1399         if (!task) {
1400                 rcu_read_unlock();
1401                 err = -ESRCH;
1402                 goto out;
1403         }
1404         get_task_struct(task);
1405
1406         err = -EINVAL;
1407
1408         /*
1409          * Check if this process has the right to modify the specified
1410          * process. The right exists if the process has administrative
1411          * capabilities, superuser privileges or the same
1412          * userid as the target process.
1413          */
1414         tcred = __task_cred(task);
1415         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1416             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1417             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1418                 rcu_read_unlock();
1419                 err = -EPERM;
1420                 goto out_put;
1421         }
1422         rcu_read_unlock();
1423
1424         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1425         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1426         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1427                 err = -EPERM;
1428                 goto out_put;
1429         }
1430
1431         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1432                 err = -EINVAL;
1433                 goto out_put;
1434         }
1435
1436         err = security_task_movememory(task);
1437         if (err)
1438                 goto out_put;
1439
1440         mm = get_task_mm(task);
1441         put_task_struct(task);
1442
1443         if (!mm) {
1444                 err = -EINVAL;
1445                 goto out;
1446         }
1447
1448         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1449                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1450
1451         mmput(mm);
1452 out:
1453         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1454
1455         return err;
1456
1457 out_put:
1458         put_task_struct(task);
1459         goto out;
1460
1461 }
1462
1463
1464 /* Retrieve NUMA policy */
1465 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1466                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1467                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1468 {
1469         int err;
1470         int uninitialized_var(pval);
1471         nodemask_t nodes;
1472
1473         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1474                 return -EINVAL;
1475
1476         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1477
1478         if (err)
1479                 return err;
1480
1481         if (policy && put_user(pval, policy))
1482                 return -EFAULT;
1483
1484         if (nmask)
1485                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1486
1487         return err;
1488 }
1489
1490 #ifdef CONFIG_COMPAT
1491
1492 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1493                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1494                        compat_ulong_t, maxnode,
1495                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1496 {
1497         long err;
1498         unsigned long __user *nm = NULL;
1499         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1500         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1501
1502         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1503         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1504
1505         if (nmask)
1506                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1507
1508         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1509
1510         if (!err && nmask) {
1511                 unsigned long copy_size;
1512                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1513                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1514                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1515                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1516                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1517         }
1518
1519         return err;
1520 }
1521
1522 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1523                        compat_ulong_t, maxnode)
1524 {
1525         unsigned long __user *nm = NULL;
1526         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1527         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1528
1529         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1530         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1531
1532         if (nmask) {
1533                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1534                         return -EFAULT;
1535                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1536                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1537                         return -EFAULT;
1538         }
1539
1540         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1541 }
1542
1543 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1544                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1545                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1546 {
1547         unsigned long __user *nm = NULL;
1548         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1549         nodemask_t bm;
1550
1551         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1552         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1553
1554         if (nmask) {
1555                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1556                         return -EFAULT;
1557                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1558                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1559                         return -EFAULT;
1560         }
1561
1562         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1563 }
1564
1565 #endif
1566
1567 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1568                                                 unsigned long addr)
1569 {
1570         struct mempolicy *pol = NULL;
1571
1572         if (vma) {
1573                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1574                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1575                 } else if (vma->vm_policy) {
1576                         pol = vma->vm_policy;
1577
1578                         /*
1579                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1580                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1581                          * count on these policies which will be dropped by
1582                          * mpol_cond_put() later
1583                          */
1584                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1585                                 mpol_get(pol);
1586                 }
1587         }
1588
1589         return pol;
1590 }
1591
1592 /*
1593  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1594  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1595  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1596  *
1597  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1598  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1599  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1600  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1601  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1602  * extra reference for shared policies.
1603  */
1604 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1605                                                 unsigned long addr)
1606 {
1607         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1608
1609         if (!pol)
1610                 pol = get_task_policy(current);
1611
1612         return pol;
1613 }
1614
1615 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1616 {
1617         struct mempolicy *pol;
1618
1619         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1620                 bool ret = false;
1621
1622                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1623                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1624                         ret = true;
1625                 mpol_cond_put(pol);
1626
1627                 return ret;
1628         }
1629
1630         pol = vma->vm_policy;
1631         if (!pol)
1632                 pol = get_task_policy(current);
1633
1634         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1635 }
1636
1637 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1638 {
1639         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1640
1641         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1642
1643         /*
1644          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1645          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1646          *
1647          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1648          * so if the following test faile, it implies
1649          * policy->v.nodes has movable memory only.
1650          */
1651         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1652                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1653
1654         return zone >= dynamic_policy_zone;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1659  * page allocation
1660  */
1661 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1662 {
1663         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1664         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1665                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1666                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1667                 return &policy->v.nodes;
1668
1669         return NULL;
1670 }
1671
1672 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1673 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1674         int nd)
1675 {
1676         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1677                 nd = policy->v.preferred_node;
1678         else {
1679                 /*
1680                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1681                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1682                  * requested node and not break the policy.
1683                  */
1684                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1685         }
1686
1687         return node_zonelist(nd, gfp);
1688 }
1689
1690 /* Do dynamic interleaving for a process */
1691 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1692 {
1693         unsigned next;
1694         struct task_struct *me = current;
1695
1696         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1697         if (next < MAX_NUMNODES)
1698                 me->il_prev = next;
1699         return next;
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1704  * next slab entry.
1705  */
1706 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1707 {
1708         struct mempolicy *policy;
1709         int node = numa_mem_id();
1710
1711         if (in_interrupt())
1712                 return node;
1713
1714         policy = current->mempolicy;
1715         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1716                 return node;
1717
1718         switch (policy->mode) {
1719         case MPOL_PREFERRED:
1720                 /*
1721                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1722                  */
1723                 return policy->v.preferred_node;
1724
1725         case MPOL_INTERLEAVE:
1726                 return interleave_nodes(policy);
1727
1728         case MPOL_BIND: {
1729                 struct zoneref *z;
1730
1731                 /*
1732                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1733                  * first node.
1734                  */
1735                 struct zonelist *zonelist;
1736                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1737                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1738                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1739                                                         &policy->v.nodes);
1740                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1741         }
1742
1743         default:
1744                 BUG();
1745         }
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1750  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1751  * number of present nodes.
1752  */
1753 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1754                                struct vm_area_struct *vma, unsigned long n)
1755 {
1756         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1757         unsigned target;
1758         int i;
1759         int nid;
1760
1761         if (!nnodes)
1762                 return numa_node_id();
1763         target = (unsigned int)n % nnodes;
1764         nid = first_node(pol->v.nodes);
1765         for (i = 0; i < target; i++)
1766                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1767         return nid;
1768 }
1769
1770 /* Determine a node number for interleave */
1771 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1772                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1773 {
1774         if (vma) {
1775                 unsigned long off;
1776
1777                 /*
1778                  * for small pages, there is no difference between
1779                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1780                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1781                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1782                  * a useful offset.
1783                  */
1784                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1785                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1786                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1787                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1788         } else
1789                 return interleave_nodes(pol);
1790 }
1791
1792 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1793 /*
1794  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1795  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1796  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1797  * @gfp_flags: for requested zone
1798  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1799  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1800  *
1801  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1802  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1803  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1804  * @nodemask for filtering the zonelist.
1805  *
1806  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1807  */
1808 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1809                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1810                                 nodemask_t **nodemask)
1811 {
1812         struct zonelist *zl;
1813
1814         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1815         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1816
1817         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1818                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1819                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1820         } else {
1821                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1822                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1823                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1824         }
1825         return zl;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * init_nodemask_of_mempolicy
1830  *
1831  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1832  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1833  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1834  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1835  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1836  * of non-default mempolicy.
1837  *
1838  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1839  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1840  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1841  *
1842  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1843  */
1844 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1845 {
1846         struct mempolicy *mempolicy;
1847         int nid;
1848
1849         if (!(mask && current->mempolicy))
1850                 return false;
1851
1852         task_lock(current);
1853         mempolicy = current->mempolicy;
1854         switch (mempolicy->mode) {
1855         case MPOL_PREFERRED:
1856                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1857                         nid = numa_node_id();
1858                 else
1859                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1860                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1861                 break;
1862
1863         case MPOL_BIND:
1864                 /* Fall through */
1865         case MPOL_INTERLEAVE:
1866                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1867                 break;
1868
1869         default:
1870                 BUG();
1871         }
1872         task_unlock(current);
1873
1874         return true;
1875 }
1876 #endif
1877
1878 /*
1879  * mempolicy_nodemask_intersects
1880  *
1881  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1882  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1883  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1884  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1885  *
1886  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1887  */
1888 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1889                                         const nodemask_t *mask)
1890 {
1891         struct mempolicy *mempolicy;
1892         bool ret = true;
1893
1894         if (!mask)
1895                 return ret;
1896         task_lock(tsk);
1897         mempolicy = tsk->mempolicy;
1898         if (!mempolicy)
1899                 goto out;
1900
1901         switch (mempolicy->mode) {
1902         case MPOL_PREFERRED:
1903                 /*
1904                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1905                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1906                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1907                  * nodes in mask.
1908                  */
1909                 break;
1910         case MPOL_BIND:
1911         case MPOL_INTERLEAVE:
1912                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1913                 break;
1914         default:
1915                 BUG();
1916         }
1917 out:
1918         task_unlock(tsk);
1919         return ret;
1920 }
1921
1922 /* Allocate a page in interleaved policy.
1923    Own path because it needs to do special accounting. */
1924 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1925                                         unsigned nid)
1926 {
1927         struct zonelist *zl;
1928         struct page *page;
1929
1930         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1931         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1932         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1933                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1934         return page;
1935 }
1936
1937 /**
1938  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1939  *
1940  *      @gfp:
1941  *      %GFP_USER    user allocation.
1942  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1943  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1944  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1945  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1946  *
1947  *      @order:Order of the GFP allocation.
1948  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1949  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1950  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1951  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1952  *
1953  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1954  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1955  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1956  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1957  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1958  *      NULL when no page can be allocated.
1959  */
1960 struct page *
1961 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1962                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1963 {
1964         struct mempolicy *pol;
1965         struct page *page;
1966         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1967         struct zonelist *zl;
1968         nodemask_t *nmask;
1969
1970 retry_cpuset:
1971         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1972         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1973
1974         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1975                 unsigned nid;
1976
1977                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1978                 mpol_cond_put(pol);
1979                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1980                 goto out;
1981         }
1982
1983         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1984                 int hpage_node = node;
1985
1986                 /*
1987                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
1988                  * allows the current node (or other explicitly preferred
1989                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
1990                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
1991                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
1992                  *
1993                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
1994                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
1995                  */
1996                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
1997                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
1998                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
1999
2000                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2001                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2002                         mpol_cond_put(pol);
2003                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2004                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2005                         goto out;
2006                 }
2007         }
2008
2009         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2010         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2011         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2012         mpol_cond_put(pol);
2013 out:
2014         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2015                 goto retry_cpuset;
2016         return page;
2017 }
2018
2019 /**
2020  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2021  *
2022  *      @gfp:
2023  *              %GFP_USER   user allocation,
2024  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2025  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2026  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2027  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2028  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2029  *
2030  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2031  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2032  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2033  *
2034  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2035  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2036  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2037  */
2038 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2039 {
2040         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2041         struct page *page;
2042         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2043
2044         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2045                 pol = get_task_policy(current);
2046
2047 retry_cpuset:
2048         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2049
2050         /*
2051          * No reference counting needed for current->mempolicy
2052          * nor system default_policy
2053          */
2054         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2055                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2056         else
2057                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2058                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2059                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2060
2061         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2062                 goto retry_cpuset;
2063
2064         return page;
2065 }
2066 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2067
2068 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2069 {
2070         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2071
2072         if (IS_ERR(pol))
2073                 return PTR_ERR(pol);
2074         dst->vm_policy = pol;
2075         return 0;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2080  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2081  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2082  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2083  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2084  *
2085  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2086  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2087  */
2088
2089 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2090 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2091 {
2092         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2093
2094         if (!new)
2095                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2096
2097         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2098         if (old == current->mempolicy) {
2099                 task_lock(current);
2100                 *new = *old;
2101                 task_unlock(current);
2102         } else
2103                 *new = *old;
2104
2105         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2106                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2107                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2108                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2109                 else
2110                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2111         }
2112         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2113         return new;
2114 }
2115
2116 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2117 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2118 {
2119         if (!a || !b)
2120                 return false;
2121         if (a->mode != b->mode)
2122                 return false;
2123         if (a->flags != b->flags)
2124                 return false;
2125         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2126                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2127                         return false;
2128
2129         switch (a->mode) {
2130         case MPOL_BIND:
2131                 /* Fall through */
2132         case MPOL_INTERLEAVE:
2133                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2134         case MPOL_PREFERRED:
2135                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2136         default:
2137                 BUG();
2138                 return false;
2139         }
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Shared memory backing store policy support.
2144  *
2145  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2146  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2147  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2148  * for any accesses to the tree.
2149  */
2150
2151 /*
2152  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2153  * reading or for writing
2154  */
2155 static struct sp_node *
2156 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2157 {
2158         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2159
2160         while (n) {
2161                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2162
2163                 if (start >= p->end)
2164                         n = n->rb_right;
2165                 else if (end <= p->start)
2166                         n = n->rb_left;
2167                 else
2168                         break;
2169         }
2170         if (!n)
2171                 return NULL;
2172         for (;;) {
2173                 struct sp_node *w = NULL;
2174                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2175                 if (!prev)
2176                         break;
2177                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2178                 if (w->end <= start)
2179                         break;
2180                 n = prev;
2181         }
2182         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2187  * writing.
2188  */
2189 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2190 {
2191         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2192         struct rb_node *parent = NULL;
2193         struct sp_node *nd;
2194
2195         while (*p) {
2196                 parent = *p;
2197                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2198                 if (new->start < nd->start)
2199                         p = &(*p)->rb_left;
2200                 else if (new->end > nd->end)
2201                         p = &(*p)->rb_right;
2202                 else
2203                         BUG();
2204         }
2205         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2206         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2207         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2208                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2209 }
2210
2211 /* Find shared policy intersecting idx */
2212 struct mempolicy *
2213 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2214 {
2215         struct mempolicy *pol = NULL;
2216         struct sp_node *sn;
2217
2218         if (!sp->root.rb_node)
2219                 return NULL;
2220         read_lock(&sp->lock);
2221         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2222         if (sn) {
2223                 mpol_get(sn->policy);
2224                 pol = sn->policy;
2225         }
2226         read_unlock(&sp->lock);
2227         return pol;
2228 }
2229
2230 static void sp_free(struct sp_node *n)
2231 {
2232         mpol_put(n->policy);
2233         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2234 }
2235
2236 /**
2237  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2238  *
2239  * @page: page to be checked
2240  * @vma: vm area where page mapped
2241  * @addr: virtual address where page mapped
2242  *
2243  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2244  * node id.
2245  *
2246  * Returns:
2247  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2248  *      node    - node id where the page should be
2249  *
2250  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2251  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2252  */
2253 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2254 {
2255         struct mempolicy *pol;
2256         struct zoneref *z;
2257         int curnid = page_to_nid(page);
2258         unsigned long pgoff;
2259         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2260         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2261         int polnid = -1;
2262         int ret = -1;
2263
2264         BUG_ON(!vma);
2265
2266         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2267         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2268                 goto out;
2269
2270         switch (pol->mode) {
2271         case MPOL_INTERLEAVE:
2272                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2273                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2274
2275                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2276                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2277                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2278                 break;
2279
2280         case MPOL_PREFERRED:
2281                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2282                         polnid = numa_node_id();
2283                 else
2284                         polnid = pol->v.preferred_node;
2285                 break;
2286
2287         case MPOL_BIND:
2288
2289                 /*
2290                  * allows binding to multiple nodes.
2291                  * use current page if in policy nodemask,
2292                  * else select nearest allowed node, if any.
2293                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2294                  */
2295                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2296                         goto out;
2297                 z = first_zones_zonelist(
2298                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2299                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2300                                 &pol->v.nodes);
2301                 polnid = z->zone->node;
2302                 break;
2303
2304         default:
2305                 BUG();
2306         }
2307
2308         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2309         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2310                 polnid = thisnid;
2311
2312                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2313                         goto out;
2314         }
2315
2316         if (curnid != polnid)
2317                 ret = polnid;
2318 out:
2319         mpol_cond_put(pol);
2320
2321         return ret;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2326  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2327  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2328  * policy.
2329  */
2330 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2331 {
2332         struct mempolicy *pol;
2333
2334         task_lock(task);
2335         pol = task->mempolicy;
2336         task->mempolicy = NULL;
2337         task_unlock(task);
2338         mpol_put(pol);
2339 }
2340
2341 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2342 {
2343         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2344         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2345         sp_free(n);
2346 }
2347
2348 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2349                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2350 {
2351         node->start = start;
2352         node->end = end;
2353         node->policy = pol;
2354 }
2355
2356 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2357                                 struct mempolicy *pol)
2358 {
2359         struct sp_node *n;
2360         struct mempolicy *newpol;
2361
2362         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2363         if (!n)
2364                 return NULL;
2365
2366         newpol = mpol_dup(pol);
2367         if (IS_ERR(newpol)) {
2368                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2369                 return NULL;
2370         }
2371         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2372         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2373
2374         return n;
2375 }
2376
2377 /* Replace a policy range. */
2378 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2379                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2380 {
2381         struct sp_node *n;
2382         struct sp_node *n_new = NULL;
2383         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2384         int ret = 0;
2385
2386 restart:
2387         write_lock(&sp->lock);
2388         n = sp_lookup(sp, start, end);
2389         /* Take care of old policies in the same range. */
2390         while (n && n->start < end) {
2391                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2392                 if (n->start >= start) {
2393                         if (n->end <= end)
2394                                 sp_delete(sp, n);
2395                         else
2396                                 n->start = end;
2397                 } else {
2398                         /* Old policy spanning whole new range. */
2399                         if (n->end > end) {
2400                                 if (!n_new)
2401                                         goto alloc_new;
2402
2403                                 *mpol_new = *n->policy;
2404                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2405                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2406                                 n->end = start;
2407                                 sp_insert(sp, n_new);
2408                                 n_new = NULL;
2409                                 mpol_new = NULL;
2410                                 break;
2411                         } else
2412                                 n->end = start;
2413                 }
2414                 if (!next)
2415                         break;
2416                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2417         }
2418         if (new)
2419                 sp_insert(sp, new);
2420         write_unlock(&sp->lock);
2421         ret = 0;
2422
2423 err_out:
2424         if (mpol_new)
2425                 mpol_put(mpol_new);
2426         if (n_new)
2427                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2428
2429         return ret;
2430
2431 alloc_new:
2432         write_unlock(&sp->lock);
2433         ret = -ENOMEM;
2434         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2435         if (!n_new)
2436                 goto err_out;
2437         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2438         if (!mpol_new)
2439                 goto err_out;
2440         goto restart;
2441 }
2442
2443 /**
2444  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2445  * @sp: pointer to inode shared policy
2446  * @mpol:  struct mempolicy to install
2447  *
2448  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2449  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2450  * This must be released on exit.
2451  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2452  */
2453 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2454 {
2455         int ret;
2456
2457         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2458         rwlock_init(&sp->lock);
2459
2460         if (mpol) {
2461                 struct vm_area_struct pvma;
2462                 struct mempolicy *new;
2463                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2464
2465                 if (!scratch)
2466                         goto put_mpol;
2467                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2468                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2469                 if (IS_ERR(new))
2470                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2471
2472                 task_lock(current);
2473                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2474                 task_unlock(current);
2475                 if (ret)
2476                         goto put_new;
2477
2478                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2479                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2480                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2481                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2482
2483 put_new:
2484                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2485 free_scratch:
2486                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2487 put_mpol:
2488                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2489         }
2490 }
2491
2492 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2493                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2494 {
2495         int err;
2496         struct sp_node *new = NULL;
2497         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2498
2499         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2500                  vma->vm_pgoff,
2501                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2502                  npol ? npol->flags : -1,
2503                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2504
2505         if (npol) {
2506                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2507                 if (!new)
2508                         return -ENOMEM;
2509         }
2510         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2511         if (err && new)
2512                 sp_free(new);
2513         return err;
2514 }
2515
2516 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2517 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2518 {
2519         struct sp_node *n;
2520         struct rb_node *next;
2521
2522         if (!p->root.rb_node)
2523                 return;
2524         write_lock(&p->lock);
2525         next = rb_first(&p->root);
2526         while (next) {
2527                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2528                 next = rb_next(&n->nd);
2529                 sp_delete(p, n);
2530         }
2531         write_unlock(&p->lock);
2532 }
2533
2534 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2535 static int __initdata numabalancing_override;
2536
2537 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2538 {
2539         bool numabalancing_default = false;
2540
2541         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2542                 numabalancing_default = true;
2543
2544         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2545         if (numabalancing_override)
2546                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2547
2548         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2549                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2550                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2551                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2552         }
2553 }
2554
2555 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2556 {
2557         int ret = 0;
2558         if (!str)
2559                 goto out;
2560
2561         if (!strcmp(str, "enable")) {
2562                 numabalancing_override = 1;
2563                 ret = 1;
2564         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2565                 numabalancing_override = -1;
2566                 ret = 1;
2567         }
2568 out:
2569         if (!ret)
2570                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2571
2572         return ret;
2573 }
2574 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2575 #else
2576 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2577 {
2578 }
2579 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2580
2581 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2582 void __init numa_policy_init(void)
2583 {
2584         nodemask_t interleave_nodes;
2585         unsigned long largest = 0;
2586         int nid, prefer = 0;
2587
2588         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2589                                          sizeof(struct mempolicy),
2590                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2591
2592         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2593                                      sizeof(struct sp_node),
2594                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2595
2596         for_each_node(nid) {
2597                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2598                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2599                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2600                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2601                         .v = { .preferred_node = nid, },
2602                 };
2603         }
2604
2605         /*
2606          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2607          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2608          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2609          */
2610         nodes_clear(interleave_nodes);
2611         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2612                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2613
2614                 /* Preserve the largest node */
2615                 if (largest < total_pages) {
2616                         largest = total_pages;
2617                         prefer = nid;
2618                 }
2619
2620                 /* Interleave this node? */
2621                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2622                         node_set(nid, interleave_nodes);
2623         }
2624
2625         /* All too small, use the largest */
2626         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2627                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2628
2629         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2630                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2631
2632         check_numabalancing_enable();
2633 }
2634
2635 /* Reset policy of current process to default */
2636 void numa_default_policy(void)
2637 {
2638         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Parse and format mempolicy from/to strings
2643  */
2644
2645 /*
2646  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2647  */
2648 static const char * const policy_modes[] =
2649 {
2650         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2651         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2652         [MPOL_BIND]       = "bind",
2653         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2654         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2655 };
2656
2657
2658 #ifdef CONFIG_TMPFS
2659 /**
2660  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2661  * @str:  string containing mempolicy to parse
2662  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2663  *
2664  * Format of input:
2665  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2666  *
2667  * On success, returns 0, else 1
2668  */
2669 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2670 {
2671         struct mempolicy *new = NULL;
2672         unsigned short mode;
2673         unsigned short mode_flags;
2674         nodemask_t nodes;
2675         char *nodelist = strchr(str, ':');
2676         char *flags = strchr(str, '=');
2677         int err = 1;
2678
2679         if (nodelist) {
2680                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2681                 *nodelist++ = '\0';
2682                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2683                         goto out;
2684                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2685                         goto out;
2686         } else
2687                 nodes_clear(nodes);
2688
2689         if (flags)
2690                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2691
2692         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2693                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2694                         break;
2695                 }
2696         }
2697         if (mode >= MPOL_MAX)
2698                 goto out;
2699
2700         switch (mode) {
2701         case MPOL_PREFERRED:
2702                 /*
2703                  * Insist on a nodelist of one node only
2704                  */
2705                 if (nodelist) {
2706                         char *rest = nodelist;
2707                         while (isdigit(*rest))
2708                                 rest++;
2709                         if (*rest)
2710                                 goto out;
2711                 }
2712                 break;
2713         case MPOL_INTERLEAVE:
2714                 /*
2715                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2716                  */
2717                 if (!nodelist)
2718                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2719                 break;
2720         case MPOL_LOCAL:
2721                 /*
2722                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2723                  */
2724                 if (nodelist)
2725                         goto out;
2726                 mode = MPOL_PREFERRED;
2727                 break;
2728         case MPOL_DEFAULT:
2729                 /*
2730                  * Insist on a empty nodelist
2731                  */
2732                 if (!nodelist)
2733                         err = 0;
2734                 goto out;
2735         case MPOL_BIND:
2736                 /*
2737                  * Insist on a nodelist
2738                  */
2739                 if (!nodelist)
2740                         goto out;
2741         }
2742
2743         mode_flags = 0;
2744         if (flags) {
2745                 /*
2746                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2747                  * mode flags.
2748                  */
2749                 if (!strcmp(flags, "static"))
2750                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2751                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2752                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2753                 else
2754                         goto out;
2755         }
2756
2757         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2758         if (IS_ERR(new))
2759                 goto out;
2760
2761         /*
2762          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2763          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2764          */
2765         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2766                 new->v.nodes = nodes;
2767         else if (nodelist)
2768                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2769         else
2770                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2771
2772         /*
2773          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2774          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2775          */
2776         new->w.user_nodemask = nodes;
2777
2778         err = 0;
2779
2780 out:
2781         /* Restore string for error message */
2782         if (nodelist)
2783                 *--nodelist = ':';
2784         if (flags)
2785                 *--flags = '=';
2786         if (!err)
2787                 *mpol = new;
2788         return err;
2789 }
2790 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2791
2792 /**
2793  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2794  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2795  * @maxlen:  length of @buffer
2796  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2797  *
2798  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2799  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2800  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2801  */
2802 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2803 {
2804         char *p = buffer;
2805         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2806         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2807         unsigned short flags = 0;
2808
2809         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2810                 mode = pol->mode;
2811                 flags = pol->flags;
2812         }
2813
2814         switch (mode) {
2815         case MPOL_DEFAULT:
2816                 break;
2817         case MPOL_PREFERRED:
2818                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2819                         mode = MPOL_LOCAL;
2820                 else
2821                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2822                 break;
2823         case MPOL_BIND:
2824         case MPOL_INTERLEAVE:
2825                 nodes = pol->v.nodes;
2826                 break;
2827         default:
2828                 WARN_ON_ONCE(1);
2829                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2830                 return;
2831         }
2832
2833         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2834
2835         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2836                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2837
2838                 /*
2839                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2840                  */
2841                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2842                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2843                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2844                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2845         }
2846
2847         if (!nodes_empty(nodes))
2848                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2849                                nodemask_pr_args(&nodes));
2850 }