Merge branch 'linux-linaro-lsk-v4.4' into linux-linaro-lsk-v4.4-android
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/nodemask.h>
77 #include <linux/cpuset.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/string.h>
80 #include <linux/export.h>
81 #include <linux/nsproxy.h>
82 #include <linux/interrupt.h>
83 #include <linux/init.h>
84 #include <linux/compat.h>
85 #include <linux/swap.h>
86 #include <linux/seq_file.h>
87 #include <linux/proc_fs.h>
88 #include <linux/migrate.h>
89 #include <linux/ksm.h>
90 #include <linux/rmap.h>
91 #include <linux/security.h>
92 #include <linux/syscalls.h>
93 #include <linux/ctype.h>
94 #include <linux/mm_inline.h>
95 #include <linux/mmu_notifier.h>
96 #include <linux/printk.h>
97
98 #include <asm/tlbflush.h>
99 #include <asm/uaccess.h>
100 #include <linux/random.h>
101
102 #include "internal.h"
103
104 /* Internal flags */
105 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
106 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
107
108 static struct kmem_cache *policy_cache;
109 static struct kmem_cache *sn_cache;
110
111 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
112    policied. */
113 enum zone_type policy_zone = 0;
114
115 /*
116  * run-time system-wide default policy => local allocation
117  */
118 static struct mempolicy default_policy = {
119         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
120         .mode = MPOL_PREFERRED,
121         .flags = MPOL_F_LOCAL,
122 };
123
124 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
125
126 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
127 {
128         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
129         int node;
130
131         if (pol)
132                 return pol;
133
134         node = numa_node_id();
135         if (node != NUMA_NO_NODE) {
136                 pol = &preferred_node_policy[node];
137                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
138                 if (pol->mode)
139                         return pol;
140         }
141
142         return &default_policy;
143 }
144
145 static const struct mempolicy_operations {
146         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
147         /*
148          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
149          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
150          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
151          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
152          * page.
153          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
154          * rebind directly.
155          *
156          * step:
157          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
158          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
159          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
160          */
161         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
162                         enum mpol_rebind_step step);
163 } mpol_ops[MPOL_MAX];
164
165 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
166 {
167         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
168 }
169
170 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
171                                    const nodemask_t *rel)
172 {
173         nodemask_t tmp;
174         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
175         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
176 }
177
178 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
179 {
180         if (nodes_empty(*nodes))
181                 return -EINVAL;
182         pol->v.nodes = *nodes;
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (!nodes)
189                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
190         else if (nodes_empty(*nodes))
191                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
192         else
193                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
194         return 0;
195 }
196
197 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
198 {
199         if (nodes_empty(*nodes))
200                 return -EINVAL;
201         pol->v.nodes = *nodes;
202         return 0;
203 }
204
205 /*
206  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
207  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
208  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
209  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
210  *
211  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
212  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
213  */
214 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
215                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
216 {
217         int ret;
218
219         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
220         if (pol == NULL)
221                 return 0;
222         /* Check N_MEMORY */
223         nodes_and(nsc->mask1,
224                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
225
226         VM_BUG_ON(!nodes);
227         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
228                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
229         else {
230                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
231                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
232                 else
233                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
234
235                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
236                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_current_mems_allowed;
240         }
241
242         if (nodes)
243                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
244         else
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
246         return ret;
247 }
248
249 /*
250  * This function just creates a new policy, does some check and simple
251  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
252  */
253 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
254                                   nodemask_t *nodes)
255 {
256         struct mempolicy *policy;
257
258         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
259                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
260
261         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
262                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
263                         return ERR_PTR(-EINVAL);
264                 return NULL;
265         }
266         VM_BUG_ON(!nodes);
267
268         /*
269          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
270          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
271          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
272          */
273         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
274                 if (nodes_empty(*nodes)) {
275                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
276                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
277                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
278                 }
279         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
280                 if (!nodes_empty(*nodes))
281                         return ERR_PTR(-EINVAL);
282                 mode = MPOL_PREFERRED;
283         } else if (nodes_empty(*nodes))
284                 return ERR_PTR(-EINVAL);
285         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
286         if (!policy)
287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
288         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
289         policy->mode = mode;
290         policy->flags = flags;
291
292         return policy;
293 }
294
295 /* Slow path of a mpol destructor. */
296 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
297 {
298         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
299                 return;
300         kmem_cache_free(policy_cache, p);
301 }
302
303 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
304                                 enum mpol_rebind_step step)
305 {
306 }
307
308 /*
309  * step:
310  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
311  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
312  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
313  */
314 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
315                                  enum mpol_rebind_step step)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 /*
325                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
326                  * result
327                  */
328                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
329                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
330                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
331                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
332                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
333                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
334                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
335                 } else
336                         BUG();
337         }
338
339         if (nodes_empty(tmp))
340                 tmp = *nodes;
341
342         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
343                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
344         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
345                 pol->v.nodes = tmp;
346         else
347                 BUG();
348
349         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
350                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
351                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
352                         current->il_next = first_node(tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = numa_node_id();
355         }
356 }
357
358 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
359                                   const nodemask_t *nodes,
360                                   enum mpol_rebind_step step)
361 {
362         nodemask_t tmp;
363
364         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
365                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
366
367                 if (node_isset(node, *nodes)) {
368                         pol->v.preferred_node = node;
369                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
370                 } else
371                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
372         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
373                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
374                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
375         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
376                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
377                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
378                                                    *nodes);
379                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
385  *
386  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
387  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
388  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
389  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
390  * page.
391  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
392  * rebind directly.
393  *
394  * step:
395  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
396  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
397  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
398  */
399 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
400                                 enum mpol_rebind_step step)
401 {
402         if (!pol)
403                 return;
404         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
405             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 return;
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
412                 BUG();
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
415                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
416         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
417                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
419                 BUG();
420
421         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
422 }
423
424 /*
425  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
426  * pointer, and updates task mempolicy.
427  *
428  * Called with task's alloc_lock held.
429  */
430
431 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
432                         enum mpol_rebind_step step)
433 {
434         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
435 }
436
437 /*
438  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
439  *
440  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
441  */
442
443 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
444 {
445         struct vm_area_struct *vma;
446
447         down_write(&mm->mmap_sem);
448         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
449                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
450         up_write(&mm->mmap_sem);
451 }
452
453 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
454         [MPOL_DEFAULT] = {
455                 .rebind = mpol_rebind_default,
456         },
457         [MPOL_INTERLEAVE] = {
458                 .create = mpol_new_interleave,
459                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
460         },
461         [MPOL_PREFERRED] = {
462                 .create = mpol_new_preferred,
463                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
464         },
465         [MPOL_BIND] = {
466                 .create = mpol_new_bind,
467                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
468         },
469 };
470
471 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
472                                 unsigned long flags);
473
474 struct queue_pages {
475         struct list_head *pagelist;
476         unsigned long flags;
477         nodemask_t *nmask;
478         struct vm_area_struct *prev;
479 };
480
481 /*
482  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
483  * and move them to the pagelist if they do.
484  */
485 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
486                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
487 {
488         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
489         struct page *page;
490         struct queue_pages *qp = walk->private;
491         unsigned long flags = qp->flags;
492         int nid;
493         pte_t *pte;
494         spinlock_t *ptl;
495
496         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
497         if (pmd_trans_unstable(pmd))
498                 return 0;
499
500         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
501         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
502                 if (!pte_present(*pte))
503                         continue;
504                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
505                 if (!page)
506                         continue;
507                 /*
508                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
509                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
510                  */
511                 if (PageReserved(page))
512                         continue;
513                 nid = page_to_nid(page);
514                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
515                         continue;
516
517                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
518                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
519         }
520         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
521         cond_resched();
522         return 0;
523 }
524
525 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
526                                unsigned long addr, unsigned long end,
527                                struct mm_walk *walk)
528 {
529 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
530         struct queue_pages *qp = walk->private;
531         unsigned long flags = qp->flags;
532         int nid;
533         struct page *page;
534         spinlock_t *ptl;
535         pte_t entry;
536
537         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
538         entry = huge_ptep_get(pte);
539         if (!pte_present(entry))
540                 goto unlock;
541         page = pte_page(entry);
542         nid = page_to_nid(page);
543         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
544                 goto unlock;
545         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
546         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
547             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
548                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
549 unlock:
550         spin_unlock(ptl);
551 #else
552         BUG();
553 #endif
554         return 0;
555 }
556
557 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
558 /*
559  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
560  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
561  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
562  *
563  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
564  * an architecture makes a different choice, it will need further
565  * changes to the core.
566  */
567 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
568                         unsigned long addr, unsigned long end)
569 {
570         int nr_updated;
571
572         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
573         if (nr_updated)
574                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
575
576         return nr_updated;
577 }
578 #else
579 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
580                         unsigned long addr, unsigned long end)
581 {
582         return 0;
583 }
584 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
585
586 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
587                                 struct mm_walk *walk)
588 {
589         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
590         struct queue_pages *qp = walk->private;
591         unsigned long endvma = vma->vm_end;
592         unsigned long flags = qp->flags;
593
594         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
595                 return 1;
596
597         if (endvma > end)
598                 endvma = end;
599         if (vma->vm_start > start)
600                 start = vma->vm_start;
601
602         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
603                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
604                         return -EFAULT;
605                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
606                         return -EFAULT;
607         }
608
609         qp->prev = vma;
610
611         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
612                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
613                 if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
614                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
615                 return 1;
616         }
617
618         if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
619             ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
620              vma_migratable(vma)))
621                 /* queue pages from current vma */
622                 return 0;
623         return 1;
624 }
625
626 /*
627  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
628  *
629  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
630  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
631  * passed via @private.)
632  */
633 static int
634 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
635                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
636                 struct list_head *pagelist)
637 {
638         struct queue_pages qp = {
639                 .pagelist = pagelist,
640                 .flags = flags,
641                 .nmask = nodes,
642                 .prev = NULL,
643         };
644         struct mm_walk queue_pages_walk = {
645                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
646                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
647                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
648                 .mm = mm,
649                 .private = &qp,
650         };
651
652         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
653 }
654
655 /*
656  * Apply policy to a single VMA
657  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
658  */
659 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
660                                                 struct mempolicy *pol)
661 {
662         int err;
663         struct mempolicy *old;
664         struct mempolicy *new;
665
666         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
667                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
668                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
669                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
670
671         new = mpol_dup(pol);
672         if (IS_ERR(new))
673                 return PTR_ERR(new);
674
675         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
676                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
677                 if (err)
678                         goto err_out;
679         }
680
681         old = vma->vm_policy;
682         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
683         mpol_put(old);
684
685         return 0;
686  err_out:
687         mpol_put(new);
688         return err;
689 }
690
691 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
692 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
693                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
694 {
695         struct vm_area_struct *next;
696         struct vm_area_struct *prev;
697         struct vm_area_struct *vma;
698         int err = 0;
699         pgoff_t pgoff;
700         unsigned long vmstart;
701         unsigned long vmend;
702
703         vma = find_vma(mm, start);
704         if (!vma || vma->vm_start > start)
705                 return -EFAULT;
706
707         prev = vma->vm_prev;
708         if (start > vma->vm_start)
709                 prev = vma;
710
711         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
712                 next = vma->vm_next;
713                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
714                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
715
716                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
717                         continue;
718
719                 pgoff = vma->vm_pgoff +
720                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
721                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
722                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
723                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx,
724                                  vma_get_anon_name(vma));
725                 if (prev) {
726                         vma = prev;
727                         next = vma->vm_next;
728                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
729                                 continue;
730                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
731                         goto replace;
732                 }
733                 if (vma->vm_start != vmstart) {
734                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
735                         if (err)
736                                 goto out;
737                 }
738                 if (vma->vm_end != vmend) {
739                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
740                         if (err)
741                                 goto out;
742                 }
743  replace:
744                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
745                 if (err)
746                         goto out;
747         }
748
749  out:
750         return err;
751 }
752
753 /* Set the process memory policy */
754 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
755                              nodemask_t *nodes)
756 {
757         struct mempolicy *new, *old;
758         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
759         int ret;
760
761         if (!scratch)
762                 return -ENOMEM;
763
764         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
765         if (IS_ERR(new)) {
766                 ret = PTR_ERR(new);
767                 goto out;
768         }
769
770         task_lock(current);
771         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
772         if (ret) {
773                 task_unlock(current);
774                 mpol_put(new);
775                 goto out;
776         }
777         old = current->mempolicy;
778         current->mempolicy = new;
779         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
780             nodes_weight(new->v.nodes))
781                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
782         task_unlock(current);
783         mpol_put(old);
784         ret = 0;
785 out:
786         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
787         return ret;
788 }
789
790 /*
791  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
792  *
793  * Called with task's alloc_lock held
794  */
795 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
796 {
797         nodes_clear(*nodes);
798         if (p == &default_policy)
799                 return;
800
801         switch (p->mode) {
802         case MPOL_BIND:
803                 /* Fall through */
804         case MPOL_INTERLEAVE:
805                 *nodes = p->v.nodes;
806                 break;
807         case MPOL_PREFERRED:
808                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
809                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
810                 /* else return empty node mask for local allocation */
811                 break;
812         default:
813                 BUG();
814         }
815 }
816
817 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
818 {
819         struct page *p;
820         int err;
821
822         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
823         if (err >= 0) {
824                 err = page_to_nid(p);
825                 put_page(p);
826         }
827         return err;
828 }
829
830 /* Retrieve NUMA policy */
831 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
832                              unsigned long addr, unsigned long flags)
833 {
834         int err;
835         struct mm_struct *mm = current->mm;
836         struct vm_area_struct *vma = NULL;
837         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
838
839         if (flags &
840                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
841                 return -EINVAL;
842
843         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
844                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
845                         return -EINVAL;
846                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
847                 task_lock(current);
848                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
849                 task_unlock(current);
850                 return 0;
851         }
852
853         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
854                 /*
855                  * Do NOT fall back to task policy if the
856                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
857                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
858                  */
859                 down_read(&mm->mmap_sem);
860                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
861                 if (!vma) {
862                         up_read(&mm->mmap_sem);
863                         return -EFAULT;
864                 }
865                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
866                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
867                 else
868                         pol = vma->vm_policy;
869         } else if (addr)
870                 return -EINVAL;
871
872         if (!pol)
873                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
874
875         if (flags & MPOL_F_NODE) {
876                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
877                         err = lookup_node(mm, addr);
878                         if (err < 0)
879                                 goto out;
880                         *policy = err;
881                 } else if (pol == current->mempolicy &&
882                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
883                         *policy = current->il_next;
884                 } else {
885                         err = -EINVAL;
886                         goto out;
887                 }
888         } else {
889                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
890                                                 pol->mode;
891                 /*
892                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
893                  * the policy to userspace.
894                  */
895                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
896         }
897
898         if (vma) {
899                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
900                 vma = NULL;
901         }
902
903         err = 0;
904         if (nmask) {
905                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
906                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
907                 } else {
908                         task_lock(current);
909                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
910                         task_unlock(current);
911                 }
912         }
913
914  out:
915         mpol_cond_put(pol);
916         if (vma)
917                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
918         return err;
919 }
920
921 #ifdef CONFIG_MIGRATION
922 /*
923  * page migration
924  */
925 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
926                                 unsigned long flags)
927 {
928         /*
929          * Avoid migrating a page that is shared with others.
930          */
931         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
932                 if (!isolate_lru_page(page)) {
933                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
934                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
935                                             page_is_file_cache(page));
936                 }
937         }
938 }
939
940 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
941 {
942         if (PageHuge(page))
943                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
944                                         node);
945         else
946                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
947                                                     __GFP_THISNODE, 0);
948 }
949
950 /*
951  * Migrate pages from one node to a target node.
952  * Returns error or the number of pages not migrated.
953  */
954 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
955                            int flags)
956 {
957         nodemask_t nmask;
958         LIST_HEAD(pagelist);
959         int err = 0;
960
961         nodes_clear(nmask);
962         node_set(source, nmask);
963
964         /*
965          * This does not "check" the range but isolates all pages that
966          * need migration.  Between passing in the full user address
967          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
968          */
969         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
970         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
971                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
972
973         if (!list_empty(&pagelist)) {
974                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
975                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
976                 if (err)
977                         putback_movable_pages(&pagelist);
978         }
979
980         return err;
981 }
982
983 /*
984  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
985  * layout as much as possible.
986  *
987  * Returns the number of page that could not be moved.
988  */
989 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
990                      const nodemask_t *to, int flags)
991 {
992         int busy = 0;
993         int err;
994         nodemask_t tmp;
995
996         err = migrate_prep();
997         if (err)
998                 return err;
999
1000         down_read(&mm->mmap_sem);
1001
1002         /*
1003          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1004          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1005          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1006          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1007          *
1008          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1009          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1010          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1011          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1012          *
1013          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1014          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1015          * (nothing left to migrate).
1016          *
1017          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1018          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1019          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1020          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1021          * before migrating outgoing memory source that same node.
1022          *
1023          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1024          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1025          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1026          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1027          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1028          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1029          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1030          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1031          */
1032
1033         tmp = *from;
1034         while (!nodes_empty(tmp)) {
1035                 int s,d;
1036                 int source = NUMA_NO_NODE;
1037                 int dest = 0;
1038
1039                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1040
1041                         /*
1042                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1043                          * node relationship of the pages established between
1044                          * threads and memory areas.
1045                          *
1046                          * However if the number of source nodes is not equal to
1047                          * the number of destination nodes we can not preserve
1048                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1049                          * copying memory from a node that is in the destination
1050                          * mask.
1051                          *
1052                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1053                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1054                          */
1055
1056                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1057                                                 (node_isset(s, *to)))
1058                                 continue;
1059
1060                         d = node_remap(s, *from, *to);
1061                         if (s == d)
1062                                 continue;
1063
1064                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1065                         dest = d;
1066
1067                         /* dest not in remaining from nodes? */
1068                         if (!node_isset(dest, tmp))
1069                                 break;
1070                 }
1071                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1072                         break;
1073
1074                 node_clear(source, tmp);
1075                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1076                 if (err > 0)
1077                         busy += err;
1078                 if (err < 0)
1079                         break;
1080         }
1081         up_read(&mm->mmap_sem);
1082         if (err < 0)
1083                 return err;
1084         return busy;
1085
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1090  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1091  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1092  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1093  * is in virtual address order.
1094  */
1095 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1096 {
1097         struct vm_area_struct *vma;
1098         unsigned long uninitialized_var(address);
1099
1100         vma = find_vma(current->mm, start);
1101         while (vma) {
1102                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1103                 if (address != -EFAULT)
1104                         break;
1105                 vma = vma->vm_next;
1106         }
1107
1108         if (PageHuge(page)) {
1109                 BUG_ON(!vma);
1110                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1111         }
1112         /*
1113          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1114          */
1115         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1116 }
1117 #else
1118
1119 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1120                                 unsigned long flags)
1121 {
1122 }
1123
1124 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1125                      const nodemask_t *to, int flags)
1126 {
1127         return -ENOSYS;
1128 }
1129
1130 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1131 {
1132         return NULL;
1133 }
1134 #endif
1135
1136 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1137                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1138                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1139 {
1140         struct mm_struct *mm = current->mm;
1141         struct mempolicy *new;
1142         unsigned long end;
1143         int err;
1144         LIST_HEAD(pagelist);
1145
1146         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1147                 return -EINVAL;
1148         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1149                 return -EPERM;
1150
1151         if (start & ~PAGE_MASK)
1152                 return -EINVAL;
1153
1154         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1155                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1156
1157         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1158         end = start + len;
1159
1160         if (end < start)
1161                 return -EINVAL;
1162         if (end == start)
1163                 return 0;
1164
1165         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1166         if (IS_ERR(new))
1167                 return PTR_ERR(new);
1168
1169         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1170                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1171
1172         /*
1173          * If we are using the default policy then operation
1174          * on discontinuous address spaces is okay after all
1175          */
1176         if (!new)
1177                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1178
1179         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1180                  start, start + len, mode, mode_flags,
1181                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1182
1183         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1184
1185                 err = migrate_prep();
1186                 if (err)
1187                         goto mpol_out;
1188         }
1189         {
1190                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1191                 if (scratch) {
1192                         down_write(&mm->mmap_sem);
1193                         task_lock(current);
1194                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1195                         task_unlock(current);
1196                         if (err)
1197                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1198                 } else
1199                         err = -ENOMEM;
1200                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1201         }
1202         if (err)
1203                 goto mpol_out;
1204
1205         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1206                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1207         if (!err)
1208                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1209
1210         if (!err) {
1211                 int nr_failed = 0;
1212
1213                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1214                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1215                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1216                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1217                         if (nr_failed)
1218                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1219                 }
1220
1221                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1222                         err = -EIO;
1223         } else
1224                 putback_movable_pages(&pagelist);
1225
1226         up_write(&mm->mmap_sem);
1227  mpol_out:
1228         mpol_put(new);
1229         return err;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1234  */
1235
1236 /* Copy a node mask from user space. */
1237 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1238                      unsigned long maxnode)
1239 {
1240         unsigned long k;
1241         unsigned long nlongs;
1242         unsigned long endmask;
1243
1244         --maxnode;
1245         nodes_clear(*nodes);
1246         if (maxnode == 0 || !nmask)
1247                 return 0;
1248         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1249                 return -EINVAL;
1250
1251         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1252         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1253                 endmask = ~0UL;
1254         else
1255                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1256
1257         /* When the user specified more nodes than supported just check
1258            if the non supported part is all zero. */
1259         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1260                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1261                         return -EINVAL;
1262                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1263                         unsigned long t;
1264                         if (get_user(t, nmask + k))
1265                                 return -EFAULT;
1266                         if (k == nlongs - 1) {
1267                                 if (t & endmask)
1268                                         return -EINVAL;
1269                         } else if (t)
1270                                 return -EINVAL;
1271                 }
1272                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1273                 endmask = ~0UL;
1274         }
1275
1276         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1277                 return -EFAULT;
1278         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1279         return 0;
1280 }
1281
1282 /* Copy a kernel node mask to user space */
1283 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1284                               nodemask_t *nodes)
1285 {
1286         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1287         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1288
1289         if (copy > nbytes) {
1290                 if (copy > PAGE_SIZE)
1291                         return -EINVAL;
1292                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1293                         return -EFAULT;
1294                 copy = nbytes;
1295         }
1296         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1297 }
1298
1299 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1300                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1301                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1302 {
1303         nodemask_t nodes;
1304         int err;
1305         unsigned short mode_flags;
1306
1307         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1308         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1309         if (mode >= MPOL_MAX)
1310                 return -EINVAL;
1311         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1312             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1313                 return -EINVAL;
1314         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1315         if (err)
1316                 return err;
1317         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1318 }
1319
1320 /* Set the process memory policy */
1321 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1322                 unsigned long, maxnode)
1323 {
1324         int err;
1325         nodemask_t nodes;
1326         unsigned short flags;
1327
1328         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1329         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1330         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1331                 return -EINVAL;
1332         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1333                 return -EINVAL;
1334         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1335         if (err)
1336                 return err;
1337         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1338 }
1339
1340 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1341                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1342                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1343 {
1344         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1345         struct mm_struct *mm = NULL;
1346         struct task_struct *task;
1347         nodemask_t task_nodes;
1348         int err;
1349         nodemask_t *old;
1350         nodemask_t *new;
1351         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1352
1353         if (!scratch)
1354                 return -ENOMEM;
1355
1356         old = &scratch->mask1;
1357         new = &scratch->mask2;
1358
1359         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1360         if (err)
1361                 goto out;
1362
1363         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1364         if (err)
1365                 goto out;
1366
1367         /* Find the mm_struct */
1368         rcu_read_lock();
1369         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1370         if (!task) {
1371                 rcu_read_unlock();
1372                 err = -ESRCH;
1373                 goto out;
1374         }
1375         get_task_struct(task);
1376
1377         err = -EINVAL;
1378
1379         /*
1380          * Check if this process has the right to modify the specified
1381          * process. The right exists if the process has administrative
1382          * capabilities, superuser privileges or the same
1383          * userid as the target process.
1384          */
1385         tcred = __task_cred(task);
1386         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1387             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1388             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1389                 rcu_read_unlock();
1390                 err = -EPERM;
1391                 goto out_put;
1392         }
1393         rcu_read_unlock();
1394
1395         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1396         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1397         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1398                 err = -EPERM;
1399                 goto out_put;
1400         }
1401
1402         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1403                 err = -EINVAL;
1404                 goto out_put;
1405         }
1406
1407         err = security_task_movememory(task);
1408         if (err)
1409                 goto out_put;
1410
1411         mm = get_task_mm(task);
1412         put_task_struct(task);
1413
1414         if (!mm) {
1415                 err = -EINVAL;
1416                 goto out;
1417         }
1418
1419         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1420                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1421
1422         mmput(mm);
1423 out:
1424         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1425
1426         return err;
1427
1428 out_put:
1429         put_task_struct(task);
1430         goto out;
1431
1432 }
1433
1434
1435 /* Retrieve NUMA policy */
1436 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1437                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1438                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1439 {
1440         int err;
1441         int uninitialized_var(pval);
1442         nodemask_t nodes;
1443
1444         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1445                 return -EINVAL;
1446
1447         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1448
1449         if (err)
1450                 return err;
1451
1452         if (policy && put_user(pval, policy))
1453                 return -EFAULT;
1454
1455         if (nmask)
1456                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1457
1458         return err;
1459 }
1460
1461 #ifdef CONFIG_COMPAT
1462
1463 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1464                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1465                        compat_ulong_t, maxnode,
1466                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1467 {
1468         long err;
1469         unsigned long __user *nm = NULL;
1470         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1471         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1472
1473         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1474         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1475
1476         if (nmask)
1477                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1478
1479         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1480
1481         if (!err && nmask) {
1482                 unsigned long copy_size;
1483                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1484                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1485                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1486                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1487                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1488         }
1489
1490         return err;
1491 }
1492
1493 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1494                        compat_ulong_t, maxnode)
1495 {
1496         unsigned long __user *nm = NULL;
1497         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1498         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1499
1500         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1501         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1502
1503         if (nmask) {
1504                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1505                         return -EFAULT;
1506                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1507                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1508                         return -EFAULT;
1509         }
1510
1511         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1512 }
1513
1514 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1515                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1516                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1517 {
1518         unsigned long __user *nm = NULL;
1519         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1520         nodemask_t bm;
1521
1522         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1523         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1524
1525         if (nmask) {
1526                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1527                         return -EFAULT;
1528                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1529                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1530                         return -EFAULT;
1531         }
1532
1533         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1534 }
1535
1536 #endif
1537
1538 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1539                                                 unsigned long addr)
1540 {
1541         struct mempolicy *pol = NULL;
1542
1543         if (vma) {
1544                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1545                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1546                 } else if (vma->vm_policy) {
1547                         pol = vma->vm_policy;
1548
1549                         /*
1550                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1551                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1552                          * count on these policies which will be dropped by
1553                          * mpol_cond_put() later
1554                          */
1555                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1556                                 mpol_get(pol);
1557                 }
1558         }
1559
1560         return pol;
1561 }
1562
1563 /*
1564  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1565  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1566  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1567  *
1568  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1569  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1570  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1571  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1572  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1573  * extra reference for shared policies.
1574  */
1575 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1576                                                 unsigned long addr)
1577 {
1578         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1579
1580         if (!pol)
1581                 pol = get_task_policy(current);
1582
1583         return pol;
1584 }
1585
1586 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1587 {
1588         struct mempolicy *pol;
1589
1590         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1591                 bool ret = false;
1592
1593                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1594                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1595                         ret = true;
1596                 mpol_cond_put(pol);
1597
1598                 return ret;
1599         }
1600
1601         pol = vma->vm_policy;
1602         if (!pol)
1603                 pol = get_task_policy(current);
1604
1605         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1606 }
1607
1608 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1609 {
1610         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1611
1612         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1613
1614         /*
1615          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1616          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1617          *
1618          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1619          * so if the following test faile, it implies
1620          * policy->v.nodes has movable memory only.
1621          */
1622         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1623                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1624
1625         return zone >= dynamic_policy_zone;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1630  * page allocation
1631  */
1632 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1633 {
1634         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1635         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1636                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1637                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1638                 return &policy->v.nodes;
1639
1640         return NULL;
1641 }
1642
1643 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1644 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1645         int nd)
1646 {
1647         switch (policy->mode) {
1648         case MPOL_PREFERRED:
1649                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1650                         nd = policy->v.preferred_node;
1651                 break;
1652         case MPOL_BIND:
1653                 /*
1654                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1655                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1656                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1657                  * the first node in the mask instead.
1658                  */
1659                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1660                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1661                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1662                 break;
1663         default:
1664                 BUG();
1665         }
1666         return node_zonelist(nd, gfp);
1667 }
1668
1669 /* Do dynamic interleaving for a process */
1670 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1671 {
1672         unsigned nid, next;
1673         struct task_struct *me = current;
1674
1675         nid = me->il_next;
1676         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1677         if (next >= MAX_NUMNODES)
1678                 next = first_node(policy->v.nodes);
1679         if (next < MAX_NUMNODES)
1680                 me->il_next = next;
1681         return nid;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1686  * next slab entry.
1687  */
1688 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1689 {
1690         struct mempolicy *policy;
1691         int node = numa_mem_id();
1692
1693         if (in_interrupt())
1694                 return node;
1695
1696         policy = current->mempolicy;
1697         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1698                 return node;
1699
1700         switch (policy->mode) {
1701         case MPOL_PREFERRED:
1702                 /*
1703                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1704                  */
1705                 return policy->v.preferred_node;
1706
1707         case MPOL_INTERLEAVE:
1708                 return interleave_nodes(policy);
1709
1710         case MPOL_BIND: {
1711                 /*
1712                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1713                  * first node.
1714                  */
1715                 struct zonelist *zonelist;
1716                 struct zone *zone;
1717                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1718                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1719                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1720                                                         &policy->v.nodes,
1721                                                         &zone);
1722                 return zone ? zone->node : node;
1723         }
1724
1725         default:
1726                 BUG();
1727         }
1728 }
1729
1730 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1731 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1732                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1733 {
1734         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1735         unsigned target;
1736         int c;
1737         int nid = NUMA_NO_NODE;
1738
1739         if (!nnodes)
1740                 return numa_node_id();
1741         target = (unsigned int)off % nnodes;
1742         c = 0;
1743         do {
1744                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1745                 c++;
1746         } while (c <= target);
1747         return nid;
1748 }
1749
1750 /* Determine a node number for interleave */
1751 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1752                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1753 {
1754         if (vma) {
1755                 unsigned long off;
1756
1757                 /*
1758                  * for small pages, there is no difference between
1759                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1760                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1761                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1762                  * a useful offset.
1763                  */
1764                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1765                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1766                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1767                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1768         } else
1769                 return interleave_nodes(pol);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1774  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1775  */
1776 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1777 {
1778         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1779
1780         w = nodes_weight(*maskp);
1781         if (w)
1782                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1783                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1784         return bit;
1785 }
1786
1787 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1788 /*
1789  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1790  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1791  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1792  * @gfp_flags: for requested zone
1793  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1794  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1795  *
1796  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1797  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1798  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1799  * @nodemask for filtering the zonelist.
1800  *
1801  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1802  */
1803 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1804                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1805                                 nodemask_t **nodemask)
1806 {
1807         struct zonelist *zl;
1808
1809         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1810         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1811
1812         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1813                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1814                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1815         } else {
1816                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1817                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1818                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1819         }
1820         return zl;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * init_nodemask_of_mempolicy
1825  *
1826  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1827  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1828  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1829  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1830  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1831  * of non-default mempolicy.
1832  *
1833  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1834  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1835  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1836  *
1837  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1838  */
1839 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1840 {
1841         struct mempolicy *mempolicy;
1842         int nid;
1843
1844         if (!(mask && current->mempolicy))
1845                 return false;
1846
1847         task_lock(current);
1848         mempolicy = current->mempolicy;
1849         switch (mempolicy->mode) {
1850         case MPOL_PREFERRED:
1851                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1852                         nid = numa_node_id();
1853                 else
1854                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1855                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1856                 break;
1857
1858         case MPOL_BIND:
1859                 /* Fall through */
1860         case MPOL_INTERLEAVE:
1861                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1862                 break;
1863
1864         default:
1865                 BUG();
1866         }
1867         task_unlock(current);
1868
1869         return true;
1870 }
1871 #endif
1872
1873 /*
1874  * mempolicy_nodemask_intersects
1875  *
1876  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1877  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1878  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1879  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1880  *
1881  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1882  */
1883 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1884                                         const nodemask_t *mask)
1885 {
1886         struct mempolicy *mempolicy;
1887         bool ret = true;
1888
1889         if (!mask)
1890                 return ret;
1891         task_lock(tsk);
1892         mempolicy = tsk->mempolicy;
1893         if (!mempolicy)
1894                 goto out;
1895
1896         switch (mempolicy->mode) {
1897         case MPOL_PREFERRED:
1898                 /*
1899                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1900                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1901                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1902                  * nodes in mask.
1903                  */
1904                 break;
1905         case MPOL_BIND:
1906         case MPOL_INTERLEAVE:
1907                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1908                 break;
1909         default:
1910                 BUG();
1911         }
1912 out:
1913         task_unlock(tsk);
1914         return ret;
1915 }
1916
1917 /* Allocate a page in interleaved policy.
1918    Own path because it needs to do special accounting. */
1919 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1920                                         unsigned nid)
1921 {
1922         struct zonelist *zl;
1923         struct page *page;
1924
1925         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1926         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1927         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1928                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1929         return page;
1930 }
1931
1932 /**
1933  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1934  *
1935  *      @gfp:
1936  *      %GFP_USER    user allocation.
1937  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1938  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1939  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1940  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1941  *
1942  *      @order:Order of the GFP allocation.
1943  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1944  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1945  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1946  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1947  *
1948  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1949  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1950  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1951  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1952  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1953  *      NULL when no page can be allocated.
1954  */
1955 struct page *
1956 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1957                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1958 {
1959         struct mempolicy *pol;
1960         struct page *page;
1961         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1962         struct zonelist *zl;
1963         nodemask_t *nmask;
1964
1965 retry_cpuset:
1966         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1967         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1968
1969         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1970                 unsigned nid;
1971
1972                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1973                 mpol_cond_put(pol);
1974                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1975                 goto out;
1976         }
1977
1978         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1979                 int hpage_node = node;
1980
1981                 /*
1982                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
1983                  * allows the current node (or other explicitly preferred
1984                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
1985                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
1986                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
1987                  *
1988                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
1989                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
1990                  */
1991                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
1992                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
1993                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
1994
1995                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
1996                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
1997                         mpol_cond_put(pol);
1998                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
1999                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2000                         goto out;
2001                 }
2002         }
2003
2004         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2005         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2006         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2007         mpol_cond_put(pol);
2008 out:
2009         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2010                 goto retry_cpuset;
2011         return page;
2012 }
2013
2014 /**
2015  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2016  *
2017  *      @gfp:
2018  *              %GFP_USER   user allocation,
2019  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2020  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2021  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2022  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2023  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2024  *
2025  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2026  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2027  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2028  *
2029  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2030  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2031  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2032  */
2033 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2034 {
2035         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2036         struct page *page;
2037         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2038
2039         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2040                 pol = get_task_policy(current);
2041
2042 retry_cpuset:
2043         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2044
2045         /*
2046          * No reference counting needed for current->mempolicy
2047          * nor system default_policy
2048          */
2049         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2050                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2051         else
2052                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2053                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2054                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2055
2056         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2057                 goto retry_cpuset;
2058
2059         return page;
2060 }
2061 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2062
2063 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2064 {
2065         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2066
2067         if (IS_ERR(pol))
2068                 return PTR_ERR(pol);
2069         dst->vm_policy = pol;
2070         return 0;
2071 }
2072
2073 /*
2074  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2075  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2076  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2077  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2078  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2079  *
2080  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2081  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2082  */
2083
2084 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2085 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2086 {
2087         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2088
2089         if (!new)
2090                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2091
2092         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2093         if (old == current->mempolicy) {
2094                 task_lock(current);
2095                 *new = *old;
2096                 task_unlock(current);
2097         } else
2098                 *new = *old;
2099
2100         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2101                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2102                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2103                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2104                 else
2105                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2106         }
2107         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2108         return new;
2109 }
2110
2111 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2112 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2113 {
2114         if (!a || !b)
2115                 return false;
2116         if (a->mode != b->mode)
2117                 return false;
2118         if (a->flags != b->flags)
2119                 return false;
2120         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2121                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2122                         return false;
2123
2124         switch (a->mode) {
2125         case MPOL_BIND:
2126                 /* Fall through */
2127         case MPOL_INTERLEAVE:
2128                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2129         case MPOL_PREFERRED:
2130                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2131         default:
2132                 BUG();
2133                 return false;
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Shared memory backing store policy support.
2139  *
2140  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2141  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2142  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2143  * for any accesses to the tree.
2144  */
2145
2146 /* lookup first element intersecting start-end */
2147 /* Caller holds sp->lock */
2148 static struct sp_node *
2149 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2150 {
2151         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2152
2153         while (n) {
2154                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2155
2156                 if (start >= p->end)
2157                         n = n->rb_right;
2158                 else if (end <= p->start)
2159                         n = n->rb_left;
2160                 else
2161                         break;
2162         }
2163         if (!n)
2164                 return NULL;
2165         for (;;) {
2166                 struct sp_node *w = NULL;
2167                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2168                 if (!prev)
2169                         break;
2170                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2171                 if (w->end <= start)
2172                         break;
2173                 n = prev;
2174         }
2175         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2176 }
2177
2178 /* Insert a new shared policy into the list. */
2179 /* Caller holds sp->lock */
2180 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2181 {
2182         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2183         struct rb_node *parent = NULL;
2184         struct sp_node *nd;
2185
2186         while (*p) {
2187                 parent = *p;
2188                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2189                 if (new->start < nd->start)
2190                         p = &(*p)->rb_left;
2191                 else if (new->end > nd->end)
2192                         p = &(*p)->rb_right;
2193                 else
2194                         BUG();
2195         }
2196         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2197         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2198         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2199                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2200 }
2201
2202 /* Find shared policy intersecting idx */
2203 struct mempolicy *
2204 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2205 {
2206         struct mempolicy *pol = NULL;
2207         struct sp_node *sn;
2208
2209         if (!sp->root.rb_node)
2210                 return NULL;
2211         spin_lock(&sp->lock);
2212         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2213         if (sn) {
2214                 mpol_get(sn->policy);
2215                 pol = sn->policy;
2216         }
2217         spin_unlock(&sp->lock);
2218         return pol;
2219 }
2220
2221 static void sp_free(struct sp_node *n)
2222 {
2223         mpol_put(n->policy);
2224         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2225 }
2226
2227 /**
2228  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2229  *
2230  * @page: page to be checked
2231  * @vma: vm area where page mapped
2232  * @addr: virtual address where page mapped
2233  *
2234  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2235  * node id.
2236  *
2237  * Returns:
2238  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2239  *      node    - node id where the page should be
2240  *
2241  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2242  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2243  */
2244 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2245 {
2246         struct mempolicy *pol;
2247         struct zone *zone;
2248         int curnid = page_to_nid(page);
2249         unsigned long pgoff;
2250         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2251         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2252         int polnid = -1;
2253         int ret = -1;
2254
2255         BUG_ON(!vma);
2256
2257         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2258         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2259                 goto out;
2260
2261         switch (pol->mode) {
2262         case MPOL_INTERLEAVE:
2263                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2264                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2265
2266                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2267                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2268                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2269                 break;
2270
2271         case MPOL_PREFERRED:
2272                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2273                         polnid = numa_node_id();
2274                 else
2275                         polnid = pol->v.preferred_node;
2276                 break;
2277
2278         case MPOL_BIND:
2279                 /*
2280                  * allows binding to multiple nodes.
2281                  * use current page if in policy nodemask,
2282                  * else select nearest allowed node, if any.
2283                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2284                  */
2285                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2286                         goto out;
2287                 (void)first_zones_zonelist(
2288                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2289                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2290                                 &pol->v.nodes, &zone);
2291                 polnid = zone->node;
2292                 break;
2293
2294         default:
2295                 BUG();
2296         }
2297
2298         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2299         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2300                 polnid = thisnid;
2301
2302                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2303                         goto out;
2304         }
2305
2306         if (curnid != polnid)
2307                 ret = polnid;
2308 out:
2309         mpol_cond_put(pol);
2310
2311         return ret;
2312 }
2313
2314 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2315 {
2316         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2317         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2318         sp_free(n);
2319 }
2320
2321 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2322                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2323 {
2324         node->start = start;
2325         node->end = end;
2326         node->policy = pol;
2327 }
2328
2329 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2330                                 struct mempolicy *pol)
2331 {
2332         struct sp_node *n;
2333         struct mempolicy *newpol;
2334
2335         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2336         if (!n)
2337                 return NULL;
2338
2339         newpol = mpol_dup(pol);
2340         if (IS_ERR(newpol)) {
2341                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2342                 return NULL;
2343         }
2344         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2345         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2346
2347         return n;
2348 }
2349
2350 /* Replace a policy range. */
2351 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2352                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2353 {
2354         struct sp_node *n;
2355         struct sp_node *n_new = NULL;
2356         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2357         int ret = 0;
2358
2359 restart:
2360         spin_lock(&sp->lock);
2361         n = sp_lookup(sp, start, end);
2362         /* Take care of old policies in the same range. */
2363         while (n && n->start < end) {
2364                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2365                 if (n->start >= start) {
2366                         if (n->end <= end)
2367                                 sp_delete(sp, n);
2368                         else
2369                                 n->start = end;
2370                 } else {
2371                         /* Old policy spanning whole new range. */
2372                         if (n->end > end) {
2373                                 if (!n_new)
2374                                         goto alloc_new;
2375
2376                                 *mpol_new = *n->policy;
2377                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2378                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2379                                 n->end = start;
2380                                 sp_insert(sp, n_new);
2381                                 n_new = NULL;
2382                                 mpol_new = NULL;
2383                                 break;
2384                         } else
2385                                 n->end = start;
2386                 }
2387                 if (!next)
2388                         break;
2389                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2390         }
2391         if (new)
2392                 sp_insert(sp, new);
2393         spin_unlock(&sp->lock);
2394         ret = 0;
2395
2396 err_out:
2397         if (mpol_new)
2398                 mpol_put(mpol_new);
2399         if (n_new)
2400                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2401
2402         return ret;
2403
2404 alloc_new:
2405         spin_unlock(&sp->lock);
2406         ret = -ENOMEM;
2407         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2408         if (!n_new)
2409                 goto err_out;
2410         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2411         if (!mpol_new)
2412                 goto err_out;
2413         goto restart;
2414 }
2415
2416 /**
2417  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2418  * @sp: pointer to inode shared policy
2419  * @mpol:  struct mempolicy to install
2420  *
2421  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2422  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2423  * This must be released on exit.
2424  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2425  */
2426 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2427 {
2428         int ret;
2429
2430         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2431         spin_lock_init(&sp->lock);
2432
2433         if (mpol) {
2434                 struct vm_area_struct pvma;
2435                 struct mempolicy *new;
2436                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2437
2438                 if (!scratch)
2439                         goto put_mpol;
2440                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2441                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2442                 if (IS_ERR(new))
2443                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2444
2445                 task_lock(current);
2446                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2447                 task_unlock(current);
2448                 if (ret)
2449                         goto put_new;
2450
2451                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2452                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2453                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2454                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2455
2456 put_new:
2457                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2458 free_scratch:
2459                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2460 put_mpol:
2461                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2462         }
2463 }
2464
2465 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2466                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2467 {
2468         int err;
2469         struct sp_node *new = NULL;
2470         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2471
2472         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2473                  vma->vm_pgoff,
2474                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2475                  npol ? npol->flags : -1,
2476                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2477
2478         if (npol) {
2479                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2480                 if (!new)
2481                         return -ENOMEM;
2482         }
2483         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2484         if (err && new)
2485                 sp_free(new);
2486         return err;
2487 }
2488
2489 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2490 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2491 {
2492         struct sp_node *n;
2493         struct rb_node *next;
2494
2495         if (!p->root.rb_node)
2496                 return;
2497         spin_lock(&p->lock);
2498         next = rb_first(&p->root);
2499         while (next) {
2500                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2501                 next = rb_next(&n->nd);
2502                 sp_delete(p, n);
2503         }
2504         spin_unlock(&p->lock);
2505 }
2506
2507 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2508 static int __initdata numabalancing_override;
2509
2510 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2511 {
2512         bool numabalancing_default = false;
2513
2514         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2515                 numabalancing_default = true;
2516
2517         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2518         if (numabalancing_override)
2519                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2520
2521         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2522                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2523                         "Configure with numa_balancing= or the "
2524                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2525                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2526                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2527         }
2528 }
2529
2530 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2531 {
2532         int ret = 0;
2533         if (!str)
2534                 goto out;
2535
2536         if (!strcmp(str, "enable")) {
2537                 numabalancing_override = 1;
2538                 ret = 1;
2539         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2540                 numabalancing_override = -1;
2541                 ret = 1;
2542         }
2543 out:
2544         if (!ret)
2545                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2546
2547         return ret;
2548 }
2549 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2550 #else
2551 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2552 {
2553 }
2554 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2555
2556 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2557 void __init numa_policy_init(void)
2558 {
2559         nodemask_t interleave_nodes;
2560         unsigned long largest = 0;
2561         int nid, prefer = 0;
2562
2563         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2564                                          sizeof(struct mempolicy),
2565                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2566
2567         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2568                                      sizeof(struct sp_node),
2569                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2570
2571         for_each_node(nid) {
2572                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2573                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2574                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2575                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2576                         .v = { .preferred_node = nid, },
2577                 };
2578         }
2579
2580         /*
2581          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2582          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2583          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2584          */
2585         nodes_clear(interleave_nodes);
2586         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2587                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2588
2589                 /* Preserve the largest node */
2590                 if (largest < total_pages) {
2591                         largest = total_pages;
2592                         prefer = nid;
2593                 }
2594
2595                 /* Interleave this node? */
2596                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2597                         node_set(nid, interleave_nodes);
2598         }
2599
2600         /* All too small, use the largest */
2601         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2602                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2603
2604         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2605                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2606
2607         check_numabalancing_enable();
2608 }
2609
2610 /* Reset policy of current process to default */
2611 void numa_default_policy(void)
2612 {
2613         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Parse and format mempolicy from/to strings
2618  */
2619
2620 /*
2621  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2622  */
2623 static const char * const policy_modes[] =
2624 {
2625         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2626         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2627         [MPOL_BIND]       = "bind",
2628         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2629         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2630 };
2631
2632
2633 #ifdef CONFIG_TMPFS
2634 /**
2635  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2636  * @str:  string containing mempolicy to parse
2637  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2638  *
2639  * Format of input:
2640  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2641  *
2642  * On success, returns 0, else 1
2643  */
2644 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2645 {
2646         struct mempolicy *new = NULL;
2647         unsigned short mode;
2648         unsigned short mode_flags;
2649         nodemask_t nodes;
2650         char *nodelist = strchr(str, ':');
2651         char *flags = strchr(str, '=');
2652         int err = 1;
2653
2654         if (nodelist) {
2655                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2656                 *nodelist++ = '\0';
2657                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2658                         goto out;
2659                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2660                         goto out;
2661         } else
2662                 nodes_clear(nodes);
2663
2664         if (flags)
2665                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2666
2667         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2668                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2669                         break;
2670                 }
2671         }
2672         if (mode >= MPOL_MAX)
2673                 goto out;
2674
2675         switch (mode) {
2676         case MPOL_PREFERRED:
2677                 /*
2678                  * Insist on a nodelist of one node only
2679                  */
2680                 if (nodelist) {
2681                         char *rest = nodelist;
2682                         while (isdigit(*rest))
2683                                 rest++;
2684                         if (*rest)
2685                                 goto out;
2686                 }
2687                 break;
2688         case MPOL_INTERLEAVE:
2689                 /*
2690                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2691                  */
2692                 if (!nodelist)
2693                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2694                 break;
2695         case MPOL_LOCAL:
2696                 /*
2697                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2698                  */
2699                 if (nodelist)
2700                         goto out;
2701                 mode = MPOL_PREFERRED;
2702                 break;
2703         case MPOL_DEFAULT:
2704                 /*
2705                  * Insist on a empty nodelist
2706                  */
2707                 if (!nodelist)
2708                         err = 0;
2709                 goto out;
2710         case MPOL_BIND:
2711                 /*
2712                  * Insist on a nodelist
2713                  */
2714                 if (!nodelist)
2715                         goto out;
2716         }
2717
2718         mode_flags = 0;
2719         if (flags) {
2720                 /*
2721                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2722                  * mode flags.
2723                  */
2724                 if (!strcmp(flags, "static"))
2725                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2726                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2727                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2728                 else
2729                         goto out;
2730         }
2731
2732         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2733         if (IS_ERR(new))
2734                 goto out;
2735
2736         /*
2737          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2738          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2739          */
2740         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2741                 new->v.nodes = nodes;
2742         else if (nodelist)
2743                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2744         else
2745                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2746
2747         /*
2748          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2749          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2750          */
2751         new->w.user_nodemask = nodes;
2752
2753         err = 0;
2754
2755 out:
2756         /* Restore string for error message */
2757         if (nodelist)
2758                 *--nodelist = ':';
2759         if (flags)
2760                 *--flags = '=';
2761         if (!err)
2762                 *mpol = new;
2763         return err;
2764 }
2765 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2766
2767 /**
2768  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2769  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2770  * @maxlen:  length of @buffer
2771  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2772  *
2773  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2774  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2775  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2776  */
2777 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2778 {
2779         char *p = buffer;
2780         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2781         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2782         unsigned short flags = 0;
2783
2784         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2785                 mode = pol->mode;
2786                 flags = pol->flags;
2787         }
2788
2789         switch (mode) {
2790         case MPOL_DEFAULT:
2791                 break;
2792         case MPOL_PREFERRED:
2793                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2794                         mode = MPOL_LOCAL;
2795                 else
2796                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2797                 break;
2798         case MPOL_BIND:
2799         case MPOL_INTERLEAVE:
2800                 nodes = pol->v.nodes;
2801                 break;
2802         default:
2803                 WARN_ON_ONCE(1);
2804                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2805                 return;
2806         }
2807
2808         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2809
2810         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2811                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2812
2813                 /*
2814                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2815                  */
2816                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2817                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2818                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2819                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2820         }
2821
2822         if (!nodes_empty(nodes))
2823                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2824                                nodemask_pr_args(&nodes));
2825 }