mempolicy: kill do_set_mempolicy()->down_write(&mm->mmap_sem)
[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 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
166 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
167 {
168         return nodes_intersects(*nodemask, node_states[N_MEMORY]);
169 }
170
171 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
172 {
173         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
174 }
175
176 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
177                                    const nodemask_t *rel)
178 {
179         nodemask_t tmp;
180         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
181         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
182 }
183
184 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
185 {
186         if (nodes_empty(*nodes))
187                 return -EINVAL;
188         pol->v.nodes = *nodes;
189         return 0;
190 }
191
192 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
193 {
194         if (!nodes)
195                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
196         else if (nodes_empty(*nodes))
197                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
198         else
199                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
200         return 0;
201 }
202
203 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
204 {
205         if (!is_valid_nodemask(nodes))
206                 return -EINVAL;
207         pol->v.nodes = *nodes;
208         return 0;
209 }
210
211 /*
212  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
213  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
214  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
215  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
216  *
217  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
218  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
219  */
220 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
221                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
222 {
223         int ret;
224
225         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
226         if (pol == NULL)
227                 return 0;
228         /* Check N_MEMORY */
229         nodes_and(nsc->mask1,
230                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
231
232         VM_BUG_ON(!nodes);
233         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
234                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
235         else {
236                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
237                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes,&nsc->mask1);
238                 else
239                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
240
241                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
242                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
243                 else
244                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
245                                                 cpuset_current_mems_allowed;
246         }
247
248         if (nodes)
249                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
250         else
251                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
252         return ret;
253 }
254
255 /*
256  * This function just creates a new policy, does some check and simple
257  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
258  */
259 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
260                                   nodemask_t *nodes)
261 {
262         struct mempolicy *policy;
263
264         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
265                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
266
267         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
268                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
269                         return ERR_PTR(-EINVAL);
270                 return NULL;
271         }
272         VM_BUG_ON(!nodes);
273
274         /*
275          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
276          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
277          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
278          */
279         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
280                 if (nodes_empty(*nodes)) {
281                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
282                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
283                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
284                 }
285         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
286                 if (!nodes_empty(*nodes))
287                         return ERR_PTR(-EINVAL);
288                 mode = MPOL_PREFERRED;
289         } else if (nodes_empty(*nodes))
290                 return ERR_PTR(-EINVAL);
291         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
292         if (!policy)
293                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
294         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
295         policy->mode = mode;
296         policy->flags = flags;
297
298         return policy;
299 }
300
301 /* Slow path of a mpol destructor. */
302 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
303 {
304         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
305                 return;
306         kmem_cache_free(policy_cache, p);
307 }
308
309 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
310                                 enum mpol_rebind_step step)
311 {
312 }
313
314 /*
315  * step:
316  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
317  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
318  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
319  */
320 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
321                                  enum mpol_rebind_step step)
322 {
323         nodemask_t tmp;
324
325         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
326                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
327         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
328                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
329         else {
330                 /*
331                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
332                  * result
333                  */
334                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
335                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
336                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
337                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
338                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
339                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
340                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
341                 } else
342                         BUG();
343         }
344
345         if (nodes_empty(tmp))
346                 tmp = *nodes;
347
348         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
349                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
350         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
351                 pol->v.nodes = tmp;
352         else
353                 BUG();
354
355         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
356                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
357                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
358                         current->il_next = first_node(tmp);
359                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
360                         current->il_next = numa_node_id();
361         }
362 }
363
364 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
365                                   const nodemask_t *nodes,
366                                   enum mpol_rebind_step step)
367 {
368         nodemask_t tmp;
369
370         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
371                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
372
373                 if (node_isset(node, *nodes)) {
374                         pol->v.preferred_node = node;
375                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
376                 } else
377                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
378         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
379                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
380                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
381         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
382                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
383                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
384                                                    *nodes);
385                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
386         }
387 }
388
389 /*
390  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
391  *
392  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
393  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
394  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
395  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
396  * page.
397  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
398  * rebind directly.
399  *
400  * step:
401  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
402  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
403  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
404  */
405 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
406                                 enum mpol_rebind_step step)
407 {
408         if (!pol)
409                 return;
410         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
411             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
412                 return;
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
415                 return;
416
417         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
418                 BUG();
419
420         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
421                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
422         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
423                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
424         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
425                 BUG();
426
427         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
428 }
429
430 /*
431  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
432  * pointer, and updates task mempolicy.
433  *
434  * Called with task's alloc_lock held.
435  */
436
437 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
438                         enum mpol_rebind_step step)
439 {
440         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
441 }
442
443 /*
444  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
445  *
446  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
447  */
448
449 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
450 {
451         struct vm_area_struct *vma;
452
453         down_write(&mm->mmap_sem);
454         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
455                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
456         up_write(&mm->mmap_sem);
457 }
458
459 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
460         [MPOL_DEFAULT] = {
461                 .rebind = mpol_rebind_default,
462         },
463         [MPOL_INTERLEAVE] = {
464                 .create = mpol_new_interleave,
465                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
466         },
467         [MPOL_PREFERRED] = {
468                 .create = mpol_new_preferred,
469                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
470         },
471         [MPOL_BIND] = {
472                 .create = mpol_new_bind,
473                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
474         },
475 };
476
477 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
478                                 unsigned long flags);
479
480 /*
481  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
482  * and move them to the pagelist if they do.
483  */
484 static int queue_pages_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
485                 unsigned long addr, unsigned long end,
486                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
487                 void *private)
488 {
489         pte_t *orig_pte;
490         pte_t *pte;
491         spinlock_t *ptl;
492
493         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
494         do {
495                 struct page *page;
496                 int nid;
497
498                 if (!pte_present(*pte))
499                         continue;
500                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
501                 if (!page)
502                         continue;
503                 /*
504                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
505                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
506                  */
507                 if (PageReserved(page))
508                         continue;
509                 nid = page_to_nid(page);
510                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
511                         continue;
512
513                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
514                         migrate_page_add(page, private, flags);
515                 else
516                         break;
517         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
518         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
519         return addr != end;
520 }
521
522 static void queue_pages_hugetlb_pmd_range(struct vm_area_struct *vma,
523                 pmd_t *pmd, const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
524                                     void *private)
525 {
526 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
527         int nid;
528         struct page *page;
529         spinlock_t *ptl;
530         pte_t entry;
531
532         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, (pte_t *)pmd);
533         entry = huge_ptep_get((pte_t *)pmd);
534         if (!pte_present(entry))
535                 goto unlock;
536         page = pte_page(entry);
537         nid = page_to_nid(page);
538         if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
539                 goto unlock;
540         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
541         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
542             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
543                 isolate_huge_page(page, private);
544 unlock:
545         spin_unlock(ptl);
546 #else
547         BUG();
548 #endif
549 }
550
551 static inline int queue_pages_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
552                 unsigned long addr, unsigned long end,
553                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
554                 void *private)
555 {
556         pmd_t *pmd;
557         unsigned long next;
558
559         pmd = pmd_offset(pud, addr);
560         do {
561                 next = pmd_addr_end(addr, end);
562                 if (!pmd_present(*pmd))
563                         continue;
564                 if (pmd_huge(*pmd) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
565                         queue_pages_hugetlb_pmd_range(vma, pmd, nodes,
566                                                 flags, private);
567                         continue;
568                 }
569                 split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
570                 if (pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd))
571                         continue;
572                 if (queue_pages_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
573                                     flags, private))
574                         return -EIO;
575         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
576         return 0;
577 }
578
579 static inline int queue_pages_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
580                 unsigned long addr, unsigned long end,
581                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
582                 void *private)
583 {
584         pud_t *pud;
585         unsigned long next;
586
587         pud = pud_offset(pgd, addr);
588         do {
589                 next = pud_addr_end(addr, end);
590                 if (pud_huge(*pud) && is_vm_hugetlb_page(vma))
591                         continue;
592                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
593                         continue;
594                 if (queue_pages_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
595                                     flags, private))
596                         return -EIO;
597         } while (pud++, addr = next, addr != end);
598         return 0;
599 }
600
601 static inline int queue_pages_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
602                 unsigned long addr, unsigned long end,
603                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
604                 void *private)
605 {
606         pgd_t *pgd;
607         unsigned long next;
608
609         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
610         do {
611                 next = pgd_addr_end(addr, end);
612                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
613                         continue;
614                 if (queue_pages_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
615                                     flags, private))
616                         return -EIO;
617         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
618         return 0;
619 }
620
621 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
622 /*
623  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
624  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
625  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
626  *
627  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
628  * an architecture makes a different choice, it will need further
629  * changes to the core.
630  */
631 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
632                         unsigned long addr, unsigned long end)
633 {
634         int nr_updated;
635
636         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, vma->vm_page_prot, 0, 1);
637         if (nr_updated)
638                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
639
640         return nr_updated;
641 }
642 #else
643 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
644                         unsigned long addr, unsigned long end)
645 {
646         return 0;
647 }
648 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
649
650 /*
651  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
652  *
653  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
654  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
655  * passed via @private.)
656  */
657 static int
658 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
659                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
660 {
661         int err = 0;
662         struct vm_area_struct *vma, *prev;
663
664         vma = find_vma(mm, start);
665         if (!vma)
666                 return -EFAULT;
667         prev = NULL;
668         for (; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
669                 unsigned long endvma = vma->vm_end;
670
671                 if (endvma > end)
672                         endvma = end;
673                 if (vma->vm_start > start)
674                         start = vma->vm_start;
675
676                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
677                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
678                                 return -EFAULT;
679                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
680                                 return -EFAULT;
681                 }
682
683                 if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
684                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
685                         goto next;
686                 }
687
688                 if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
689                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
690                       vma_migratable(vma))) {
691
692                         err = queue_pages_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
693                                                 flags, private);
694                         if (err)
695                                 break;
696                 }
697 next:
698                 prev = vma;
699         }
700         return err;
701 }
702
703 /*
704  * Apply policy to a single VMA
705  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
706  */
707 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
708                                                 struct mempolicy *pol)
709 {
710         int err;
711         struct mempolicy *old;
712         struct mempolicy *new;
713
714         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
715                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
716                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
717                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
718
719         new = mpol_dup(pol);
720         if (IS_ERR(new))
721                 return PTR_ERR(new);
722
723         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
724                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
725                 if (err)
726                         goto err_out;
727         }
728
729         old = vma->vm_policy;
730         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
731         mpol_put(old);
732
733         return 0;
734  err_out:
735         mpol_put(new);
736         return err;
737 }
738
739 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
740 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
741                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
742 {
743         struct vm_area_struct *next;
744         struct vm_area_struct *prev;
745         struct vm_area_struct *vma;
746         int err = 0;
747         pgoff_t pgoff;
748         unsigned long vmstart;
749         unsigned long vmend;
750
751         vma = find_vma(mm, start);
752         if (!vma || vma->vm_start > start)
753                 return -EFAULT;
754
755         prev = vma->vm_prev;
756         if (start > vma->vm_start)
757                 prev = vma;
758
759         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
760                 next = vma->vm_next;
761                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
762                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
763
764                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
765                         continue;
766
767                 pgoff = vma->vm_pgoff +
768                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
769                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
770                                   vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
771                                   new_pol);
772                 if (prev) {
773                         vma = prev;
774                         next = vma->vm_next;
775                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
776                                 continue;
777                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
778                         goto replace;
779                 }
780                 if (vma->vm_start != vmstart) {
781                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
782                         if (err)
783                                 goto out;
784                 }
785                 if (vma->vm_end != vmend) {
786                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
787                         if (err)
788                                 goto out;
789                 }
790  replace:
791                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
792                 if (err)
793                         goto out;
794         }
795
796  out:
797         return err;
798 }
799
800 /* Set the process memory policy */
801 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
802                              nodemask_t *nodes)
803 {
804         struct mempolicy *new, *old;
805         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
806         int ret;
807
808         if (!scratch)
809                 return -ENOMEM;
810
811         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
812         if (IS_ERR(new)) {
813                 ret = PTR_ERR(new);
814                 goto out;
815         }
816
817         task_lock(current);
818         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
819         if (ret) {
820                 task_unlock(current);
821                 mpol_put(new);
822                 goto out;
823         }
824         old = current->mempolicy;
825         current->mempolicy = new;
826         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
827             nodes_weight(new->v.nodes))
828                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
829         task_unlock(current);
830         mpol_put(old);
831         ret = 0;
832 out:
833         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
834         return ret;
835 }
836
837 /*
838  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
839  *
840  * Called with task's alloc_lock held
841  */
842 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
843 {
844         nodes_clear(*nodes);
845         if (p == &default_policy)
846                 return;
847
848         switch (p->mode) {
849         case MPOL_BIND:
850                 /* Fall through */
851         case MPOL_INTERLEAVE:
852                 *nodes = p->v.nodes;
853                 break;
854         case MPOL_PREFERRED:
855                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
856                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
857                 /* else return empty node mask for local allocation */
858                 break;
859         default:
860                 BUG();
861         }
862 }
863
864 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
865 {
866         struct page *p;
867         int err;
868
869         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
870         if (err >= 0) {
871                 err = page_to_nid(p);
872                 put_page(p);
873         }
874         return err;
875 }
876
877 /* Retrieve NUMA policy */
878 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
879                              unsigned long addr, unsigned long flags)
880 {
881         int err;
882         struct mm_struct *mm = current->mm;
883         struct vm_area_struct *vma = NULL;
884         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
885
886         if (flags &
887                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
888                 return -EINVAL;
889
890         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
891                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
892                         return -EINVAL;
893                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
894                 task_lock(current);
895                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
896                 task_unlock(current);
897                 return 0;
898         }
899
900         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
901                 /*
902                  * Do NOT fall back to task policy if the
903                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
904                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
905                  */
906                 down_read(&mm->mmap_sem);
907                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
908                 if (!vma) {
909                         up_read(&mm->mmap_sem);
910                         return -EFAULT;
911                 }
912                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
913                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
914                 else
915                         pol = vma->vm_policy;
916         } else if (addr)
917                 return -EINVAL;
918
919         if (!pol)
920                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
921
922         if (flags & MPOL_F_NODE) {
923                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
924                         err = lookup_node(mm, addr);
925                         if (err < 0)
926                                 goto out;
927                         *policy = err;
928                 } else if (pol == current->mempolicy &&
929                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
930                         *policy = current->il_next;
931                 } else {
932                         err = -EINVAL;
933                         goto out;
934                 }
935         } else {
936                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
937                                                 pol->mode;
938                 /*
939                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
940                  * the policy to userspace.
941                  */
942                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
943         }
944
945         if (vma) {
946                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
947                 vma = NULL;
948         }
949
950         err = 0;
951         if (nmask) {
952                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
953                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
954                 } else {
955                         task_lock(current);
956                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
957                         task_unlock(current);
958                 }
959         }
960
961  out:
962         mpol_cond_put(pol);
963         if (vma)
964                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
965         return err;
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_MIGRATION
969 /*
970  * page migration
971  */
972 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
973                                 unsigned long flags)
974 {
975         /*
976          * Avoid migrating a page that is shared with others.
977          */
978         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
979                 if (!isolate_lru_page(page)) {
980                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
981                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
982                                             page_is_file_cache(page));
983                 }
984         }
985 }
986
987 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
988 {
989         if (PageHuge(page))
990                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
991                                         node);
992         else
993                 return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
994 }
995
996 /*
997  * Migrate pages from one node to a target node.
998  * Returns error or the number of pages not migrated.
999  */
1000 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1001                            int flags)
1002 {
1003         nodemask_t nmask;
1004         LIST_HEAD(pagelist);
1005         int err = 0;
1006
1007         nodes_clear(nmask);
1008         node_set(source, nmask);
1009
1010         /*
1011          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1012          * need migration.  Between passing in the full user address
1013          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1014          */
1015         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1016         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1017                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1018
1019         if (!list_empty(&pagelist)) {
1020                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1021                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1022                 if (err)
1023                         putback_movable_pages(&pagelist);
1024         }
1025
1026         return err;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1031  * layout as much as possible.
1032  *
1033  * Returns the number of page that could not be moved.
1034  */
1035 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1036                      const nodemask_t *to, int flags)
1037 {
1038         int busy = 0;
1039         int err;
1040         nodemask_t tmp;
1041
1042         err = migrate_prep();
1043         if (err)
1044                 return err;
1045
1046         down_read(&mm->mmap_sem);
1047
1048         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1049         if (err)
1050                 goto out;
1051
1052         /*
1053          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1054          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1055          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1056          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1057          *
1058          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1059          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1060          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1061          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1062          *
1063          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1064          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1065          * (nothing left to migrate).
1066          *
1067          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1068          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1069          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1070          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1071          * before migrating outgoing memory source that same node.
1072          *
1073          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1074          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1075          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1076          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1077          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1078          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1079          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1080          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1081          */
1082
1083         tmp = *from;
1084         while (!nodes_empty(tmp)) {
1085                 int s,d;
1086                 int source = NUMA_NO_NODE;
1087                 int dest = 0;
1088
1089                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1090
1091                         /*
1092                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1093                          * node relationship of the pages established between
1094                          * threads and memory areas.
1095                          *
1096                          * However if the number of source nodes is not equal to
1097                          * the number of destination nodes we can not preserve
1098                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1099                          * copying memory from a node that is in the destination
1100                          * mask.
1101                          *
1102                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1103                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1104                          */
1105
1106                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1107                                                 (node_isset(s, *to)))
1108                                 continue;
1109
1110                         d = node_remap(s, *from, *to);
1111                         if (s == d)
1112                                 continue;
1113
1114                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1115                         dest = d;
1116
1117                         /* dest not in remaining from nodes? */
1118                         if (!node_isset(dest, tmp))
1119                                 break;
1120                 }
1121                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1122                         break;
1123
1124                 node_clear(source, tmp);
1125                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1126                 if (err > 0)
1127                         busy += err;
1128                 if (err < 0)
1129                         break;
1130         }
1131 out:
1132         up_read(&mm->mmap_sem);
1133         if (err < 0)
1134                 return err;
1135         return busy;
1136
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1141  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1142  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1143  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1144  * is in virtual address order.
1145  */
1146 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1147 {
1148         struct vm_area_struct *vma;
1149         unsigned long uninitialized_var(address);
1150
1151         vma = find_vma(current->mm, start);
1152         while (vma) {
1153                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1154                 if (address != -EFAULT)
1155                         break;
1156                 vma = vma->vm_next;
1157         }
1158
1159         if (PageHuge(page)) {
1160                 BUG_ON(!vma);
1161                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1162         }
1163         /*
1164          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1165          */
1166         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1167 }
1168 #else
1169
1170 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1171                                 unsigned long flags)
1172 {
1173 }
1174
1175 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1176                      const nodemask_t *to, int flags)
1177 {
1178         return -ENOSYS;
1179 }
1180
1181 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1182 {
1183         return NULL;
1184 }
1185 #endif
1186
1187 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1188                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1189                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1190 {
1191         struct mm_struct *mm = current->mm;
1192         struct mempolicy *new;
1193         unsigned long end;
1194         int err;
1195         LIST_HEAD(pagelist);
1196
1197         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1198                 return -EINVAL;
1199         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1200                 return -EPERM;
1201
1202         if (start & ~PAGE_MASK)
1203                 return -EINVAL;
1204
1205         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1206                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1207
1208         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1209         end = start + len;
1210
1211         if (end < start)
1212                 return -EINVAL;
1213         if (end == start)
1214                 return 0;
1215
1216         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1217         if (IS_ERR(new))
1218                 return PTR_ERR(new);
1219
1220         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1221                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1222
1223         /*
1224          * If we are using the default policy then operation
1225          * on discontinuous address spaces is okay after all
1226          */
1227         if (!new)
1228                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1229
1230         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1231                  start, start + len, mode, mode_flags,
1232                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1233
1234         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1235
1236                 err = migrate_prep();
1237                 if (err)
1238                         goto mpol_out;
1239         }
1240         {
1241                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1242                 if (scratch) {
1243                         down_write(&mm->mmap_sem);
1244                         task_lock(current);
1245                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1246                         task_unlock(current);
1247                         if (err)
1248                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1249                 } else
1250                         err = -ENOMEM;
1251                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1252         }
1253         if (err)
1254                 goto mpol_out;
1255
1256         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1257                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1258         if (!err)
1259                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1260
1261         if (!err) {
1262                 int nr_failed = 0;
1263
1264                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1265                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1266                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1267                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1268                         if (nr_failed)
1269                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1270                 }
1271
1272                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1273                         err = -EIO;
1274         } else
1275                 putback_movable_pages(&pagelist);
1276
1277         up_write(&mm->mmap_sem);
1278  mpol_out:
1279         mpol_put(new);
1280         return err;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1285  */
1286
1287 /* Copy a node mask from user space. */
1288 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1289                      unsigned long maxnode)
1290 {
1291         unsigned long k;
1292         unsigned long nlongs;
1293         unsigned long endmask;
1294
1295         --maxnode;
1296         nodes_clear(*nodes);
1297         if (maxnode == 0 || !nmask)
1298                 return 0;
1299         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1300                 return -EINVAL;
1301
1302         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1303         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1304                 endmask = ~0UL;
1305         else
1306                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1307
1308         /* When the user specified more nodes than supported just check
1309            if the non supported part is all zero. */
1310         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1311                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1312                         return -EINVAL;
1313                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1314                         unsigned long t;
1315                         if (get_user(t, nmask + k))
1316                                 return -EFAULT;
1317                         if (k == nlongs - 1) {
1318                                 if (t & endmask)
1319                                         return -EINVAL;
1320                         } else if (t)
1321                                 return -EINVAL;
1322                 }
1323                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1324                 endmask = ~0UL;
1325         }
1326
1327         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1328                 return -EFAULT;
1329         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 /* Copy a kernel node mask to user space */
1334 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1335                               nodemask_t *nodes)
1336 {
1337         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1338         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1339
1340         if (copy > nbytes) {
1341                 if (copy > PAGE_SIZE)
1342                         return -EINVAL;
1343                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1344                         return -EFAULT;
1345                 copy = nbytes;
1346         }
1347         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1348 }
1349
1350 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1351                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1352                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1353 {
1354         nodemask_t nodes;
1355         int err;
1356         unsigned short mode_flags;
1357
1358         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1359         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1360         if (mode >= MPOL_MAX)
1361                 return -EINVAL;
1362         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1363             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1364                 return -EINVAL;
1365         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1366         if (err)
1367                 return err;
1368         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1369 }
1370
1371 /* Set the process memory policy */
1372 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1373                 unsigned long, maxnode)
1374 {
1375         int err;
1376         nodemask_t nodes;
1377         unsigned short flags;
1378
1379         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1380         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1381         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1382                 return -EINVAL;
1383         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1384                 return -EINVAL;
1385         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1386         if (err)
1387                 return err;
1388         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1389 }
1390
1391 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1392                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1393                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1394 {
1395         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1396         struct mm_struct *mm = NULL;
1397         struct task_struct *task;
1398         nodemask_t task_nodes;
1399         int err;
1400         nodemask_t *old;
1401         nodemask_t *new;
1402         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1403
1404         if (!scratch)
1405                 return -ENOMEM;
1406
1407         old = &scratch->mask1;
1408         new = &scratch->mask2;
1409
1410         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1411         if (err)
1412                 goto out;
1413
1414         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1415         if (err)
1416                 goto out;
1417
1418         /* Find the mm_struct */
1419         rcu_read_lock();
1420         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1421         if (!task) {
1422                 rcu_read_unlock();
1423                 err = -ESRCH;
1424                 goto out;
1425         }
1426         get_task_struct(task);
1427
1428         err = -EINVAL;
1429
1430         /*
1431          * Check if this process has the right to modify the specified
1432          * process. The right exists if the process has administrative
1433          * capabilities, superuser privileges or the same
1434          * userid as the target process.
1435          */
1436         tcred = __task_cred(task);
1437         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1438             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1439             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1440                 rcu_read_unlock();
1441                 err = -EPERM;
1442                 goto out_put;
1443         }
1444         rcu_read_unlock();
1445
1446         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1447         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1448         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1449                 err = -EPERM;
1450                 goto out_put;
1451         }
1452
1453         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1454                 err = -EINVAL;
1455                 goto out_put;
1456         }
1457
1458         err = security_task_movememory(task);
1459         if (err)
1460                 goto out_put;
1461
1462         mm = get_task_mm(task);
1463         put_task_struct(task);
1464
1465         if (!mm) {
1466                 err = -EINVAL;
1467                 goto out;
1468         }
1469
1470         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1471                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1472
1473         mmput(mm);
1474 out:
1475         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1476
1477         return err;
1478
1479 out_put:
1480         put_task_struct(task);
1481         goto out;
1482
1483 }
1484
1485
1486 /* Retrieve NUMA policy */
1487 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1488                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1489                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1490 {
1491         int err;
1492         int uninitialized_var(pval);
1493         nodemask_t nodes;
1494
1495         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1496                 return -EINVAL;
1497
1498         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1499
1500         if (err)
1501                 return err;
1502
1503         if (policy && put_user(pval, policy))
1504                 return -EFAULT;
1505
1506         if (nmask)
1507                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1508
1509         return err;
1510 }
1511
1512 #ifdef CONFIG_COMPAT
1513
1514 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1515                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1516                        compat_ulong_t, maxnode,
1517                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1518 {
1519         long err;
1520         unsigned long __user *nm = NULL;
1521         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1522         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1523
1524         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1525         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1526
1527         if (nmask)
1528                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1529
1530         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1531
1532         if (!err && nmask) {
1533                 unsigned long copy_size;
1534                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1535                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1536                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1537                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1538                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1539         }
1540
1541         return err;
1542 }
1543
1544 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1545                        compat_ulong_t, maxnode)
1546 {
1547         long err = 0;
1548         unsigned long __user *nm = NULL;
1549         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1550         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1551
1552         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1553         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1554
1555         if (nmask) {
1556                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1557                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1558                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1559         }
1560
1561         if (err)
1562                 return -EFAULT;
1563
1564         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1565 }
1566
1567 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1568                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1569                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1570 {
1571         long err = 0;
1572         unsigned long __user *nm = NULL;
1573         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1574         nodemask_t bm;
1575
1576         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1577         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1578
1579         if (nmask) {
1580                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1581                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1582                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1583         }
1584
1585         if (err)
1586                 return -EFAULT;
1587
1588         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1589 }
1590
1591 #endif
1592
1593 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1594                                                 unsigned long addr)
1595 {
1596         struct mempolicy *pol = NULL;
1597
1598         if (vma) {
1599                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1600                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1601                 } else if (vma->vm_policy) {
1602                         pol = vma->vm_policy;
1603
1604                         /*
1605                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1606                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1607                          * count on these policies which will be dropped by
1608                          * mpol_cond_put() later
1609                          */
1610                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1611                                 mpol_get(pol);
1612                 }
1613         }
1614
1615         return pol;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1620  * @task: task for fallback if vma policy == default
1621  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1622  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1623  *
1624  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1625  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1626  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1627  * protected by task_lock(task) by the caller.
1628  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1629  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1630  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1631  * extra reference for shared policies.
1632  */
1633 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1634                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1635 {
1636         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1637
1638         if (!pol)
1639                 pol = get_task_policy(task);
1640
1641         return pol;
1642 }
1643
1644 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1645 {
1646         struct mempolicy *pol;
1647
1648         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1649                 bool ret = false;
1650
1651                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1652                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1653                         ret = true;
1654                 mpol_cond_put(pol);
1655
1656                 return ret;
1657         }
1658
1659         pol = vma->vm_policy;
1660         if (!pol)
1661                 pol = get_task_policy(current);
1662
1663         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1664 }
1665
1666 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1667 {
1668         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1669
1670         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1671
1672         /*
1673          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1674          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1675          *
1676          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1677          * so if the following test faile, it implies
1678          * policy->v.nodes has movable memory only.
1679          */
1680         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1681                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1682
1683         return zone >= dynamic_policy_zone;
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1688  * page allocation
1689  */
1690 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1691 {
1692         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1693         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1694                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1695                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1696                 return &policy->v.nodes;
1697
1698         return NULL;
1699 }
1700
1701 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1702 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1703         int nd)
1704 {
1705         switch (policy->mode) {
1706         case MPOL_PREFERRED:
1707                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1708                         nd = policy->v.preferred_node;
1709                 break;
1710         case MPOL_BIND:
1711                 /*
1712                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1713                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1714                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1715                  * the first node in the mask instead.
1716                  */
1717                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1718                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1719                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1720                 break;
1721         default:
1722                 BUG();
1723         }
1724         return node_zonelist(nd, gfp);
1725 }
1726
1727 /* Do dynamic interleaving for a process */
1728 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1729 {
1730         unsigned nid, next;
1731         struct task_struct *me = current;
1732
1733         nid = me->il_next;
1734         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1735         if (next >= MAX_NUMNODES)
1736                 next = first_node(policy->v.nodes);
1737         if (next < MAX_NUMNODES)
1738                 me->il_next = next;
1739         return nid;
1740 }
1741
1742 /*
1743  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1744  * next slab entry.
1745  */
1746 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1747 {
1748         struct mempolicy *policy;
1749         int node = numa_mem_id();
1750
1751         if (in_interrupt())
1752                 return node;
1753
1754         policy = current->mempolicy;
1755         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1756                 return node;
1757
1758         switch (policy->mode) {
1759         case MPOL_PREFERRED:
1760                 /*
1761                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1762                  */
1763                 return policy->v.preferred_node;
1764
1765         case MPOL_INTERLEAVE:
1766                 return interleave_nodes(policy);
1767
1768         case MPOL_BIND: {
1769                 /*
1770                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1771                  * first node.
1772                  */
1773                 struct zonelist *zonelist;
1774                 struct zone *zone;
1775                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1776                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1777                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1778                                                         &policy->v.nodes,
1779                                                         &zone);
1780                 return zone ? zone->node : node;
1781         }
1782
1783         default:
1784                 BUG();
1785         }
1786 }
1787
1788 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1789 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1790                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1791 {
1792         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1793         unsigned target;
1794         int c;
1795         int nid = NUMA_NO_NODE;
1796
1797         if (!nnodes)
1798                 return numa_node_id();
1799         target = (unsigned int)off % nnodes;
1800         c = 0;
1801         do {
1802                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1803                 c++;
1804         } while (c <= target);
1805         return nid;
1806 }
1807
1808 /* Determine a node number for interleave */
1809 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1810                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1811 {
1812         if (vma) {
1813                 unsigned long off;
1814
1815                 /*
1816                  * for small pages, there is no difference between
1817                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1818                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1819                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1820                  * a useful offset.
1821                  */
1822                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1823                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1824                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1825                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1826         } else
1827                 return interleave_nodes(pol);
1828 }
1829
1830 /*
1831  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1832  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1833  */
1834 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1835 {
1836         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1837
1838         w = nodes_weight(*maskp);
1839         if (w)
1840                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1841                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1842         return bit;
1843 }
1844
1845 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1846 /*
1847  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1848  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1849  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1850  * @gfp_flags: for requested zone
1851  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1852  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1853  *
1854  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1855  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1856  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1857  * @nodemask for filtering the zonelist.
1858  *
1859  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1860  */
1861 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1862                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1863                                 nodemask_t **nodemask)
1864 {
1865         struct zonelist *zl;
1866
1867         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1868         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1869
1870         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1871                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1872                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1873         } else {
1874                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1875                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1876                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1877         }
1878         return zl;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * init_nodemask_of_mempolicy
1883  *
1884  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1885  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1886  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1887  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1888  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1889  * of non-default mempolicy.
1890  *
1891  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1892  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1893  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1894  *
1895  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1896  */
1897 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1898 {
1899         struct mempolicy *mempolicy;
1900         int nid;
1901
1902         if (!(mask && current->mempolicy))
1903                 return false;
1904
1905         task_lock(current);
1906         mempolicy = current->mempolicy;
1907         switch (mempolicy->mode) {
1908         case MPOL_PREFERRED:
1909                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1910                         nid = numa_node_id();
1911                 else
1912                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1913                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1914                 break;
1915
1916         case MPOL_BIND:
1917                 /* Fall through */
1918         case MPOL_INTERLEAVE:
1919                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1920                 break;
1921
1922         default:
1923                 BUG();
1924         }
1925         task_unlock(current);
1926
1927         return true;
1928 }
1929 #endif
1930
1931 /*
1932  * mempolicy_nodemask_intersects
1933  *
1934  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1935  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1936  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1937  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1938  *
1939  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1940  */
1941 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1942                                         const nodemask_t *mask)
1943 {
1944         struct mempolicy *mempolicy;
1945         bool ret = true;
1946
1947         if (!mask)
1948                 return ret;
1949         task_lock(tsk);
1950         mempolicy = tsk->mempolicy;
1951         if (!mempolicy)
1952                 goto out;
1953
1954         switch (mempolicy->mode) {
1955         case MPOL_PREFERRED:
1956                 /*
1957                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1958                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1959                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1960                  * nodes in mask.
1961                  */
1962                 break;
1963         case MPOL_BIND:
1964         case MPOL_INTERLEAVE:
1965                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1966                 break;
1967         default:
1968                 BUG();
1969         }
1970 out:
1971         task_unlock(tsk);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /* Allocate a page in interleaved policy.
1976    Own path because it needs to do special accounting. */
1977 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1978                                         unsigned nid)
1979 {
1980         struct zonelist *zl;
1981         struct page *page;
1982
1983         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1984         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1985         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1986                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1987         return page;
1988 }
1989
1990 /**
1991  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1992  *
1993  *      @gfp:
1994  *      %GFP_USER    user allocation.
1995  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1996  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1997  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1998  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1999  *
2000  *      @order:Order of the GFP allocation.
2001  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2002  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2003  *
2004  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2005  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2006  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2007  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2008  *      all allocations for pages that will be mapped into
2009  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
2010  *
2011  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
2012  */
2013 struct page *
2014 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2015                 unsigned long addr, int node)
2016 {
2017         struct mempolicy *pol;
2018         struct page *page;
2019         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2020
2021 retry_cpuset:
2022         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2023         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2024
2025         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
2026                 unsigned nid;
2027
2028                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2029                 mpol_cond_put(pol);
2030                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2031                 if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2032                         goto retry_cpuset;
2033
2034                 return page;
2035         }
2036         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2037                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2038                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2039         mpol_cond_put(pol);
2040         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2041                 goto retry_cpuset;
2042         return page;
2043 }
2044
2045 /**
2046  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2047  *
2048  *      @gfp:
2049  *              %GFP_USER   user allocation,
2050  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2051  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2052  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2053  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2054  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2055  *
2056  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2057  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2058  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2059  *
2060  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2061  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2062  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2063  */
2064 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2065 {
2066         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2067         struct page *page;
2068         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2069
2070         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2071                 pol = get_task_policy(current);
2072
2073 retry_cpuset:
2074         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2075
2076         /*
2077          * No reference counting needed for current->mempolicy
2078          * nor system default_policy
2079          */
2080         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2081                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2082         else
2083                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2084                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2085                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2086
2087         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2088                 goto retry_cpuset;
2089
2090         return page;
2091 }
2092 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2093
2094 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2095 {
2096         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2097
2098         if (IS_ERR(pol))
2099                 return PTR_ERR(pol);
2100         dst->vm_policy = pol;
2101         return 0;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2106  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2107  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2108  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2109  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2110  *
2111  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2112  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2113  */
2114
2115 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2116 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2117 {
2118         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2119
2120         if (!new)
2121                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2122
2123         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2124         if (old == current->mempolicy) {
2125                 task_lock(current);
2126                 *new = *old;
2127                 task_unlock(current);
2128         } else
2129                 *new = *old;
2130
2131         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2132                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2133                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2134                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2135                 else
2136                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2137         }
2138         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2139         return new;
2140 }
2141
2142 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2143 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2144 {
2145         if (!a || !b)
2146                 return false;
2147         if (a->mode != b->mode)
2148                 return false;
2149         if (a->flags != b->flags)
2150                 return false;
2151         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2152                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2153                         return false;
2154
2155         switch (a->mode) {
2156         case MPOL_BIND:
2157                 /* Fall through */
2158         case MPOL_INTERLEAVE:
2159                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2160         case MPOL_PREFERRED:
2161                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2162         default:
2163                 BUG();
2164                 return false;
2165         }
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Shared memory backing store policy support.
2170  *
2171  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2172  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2173  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2174  * for any accesses to the tree.
2175  */
2176
2177 /* lookup first element intersecting start-end */
2178 /* Caller holds sp->lock */
2179 static struct sp_node *
2180 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2181 {
2182         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2183
2184         while (n) {
2185                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2186
2187                 if (start >= p->end)
2188                         n = n->rb_right;
2189                 else if (end <= p->start)
2190                         n = n->rb_left;
2191                 else
2192                         break;
2193         }
2194         if (!n)
2195                 return NULL;
2196         for (;;) {
2197                 struct sp_node *w = NULL;
2198                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2199                 if (!prev)
2200                         break;
2201                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2202                 if (w->end <= start)
2203                         break;
2204                 n = prev;
2205         }
2206         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2207 }
2208
2209 /* Insert a new shared policy into the list. */
2210 /* Caller holds sp->lock */
2211 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2212 {
2213         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2214         struct rb_node *parent = NULL;
2215         struct sp_node *nd;
2216
2217         while (*p) {
2218                 parent = *p;
2219                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2220                 if (new->start < nd->start)
2221                         p = &(*p)->rb_left;
2222                 else if (new->end > nd->end)
2223                         p = &(*p)->rb_right;
2224                 else
2225                         BUG();
2226         }
2227         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2228         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2229         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2230                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2231 }
2232
2233 /* Find shared policy intersecting idx */
2234 struct mempolicy *
2235 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2236 {
2237         struct mempolicy *pol = NULL;
2238         struct sp_node *sn;
2239
2240         if (!sp->root.rb_node)
2241                 return NULL;
2242         spin_lock(&sp->lock);
2243         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2244         if (sn) {
2245                 mpol_get(sn->policy);
2246                 pol = sn->policy;
2247         }
2248         spin_unlock(&sp->lock);
2249         return pol;
2250 }
2251
2252 static void sp_free(struct sp_node *n)
2253 {
2254         mpol_put(n->policy);
2255         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2256 }
2257
2258 /**
2259  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2260  *
2261  * @page: page to be checked
2262  * @vma: vm area where page mapped
2263  * @addr: virtual address where page mapped
2264  *
2265  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2266  * node id.
2267  *
2268  * Returns:
2269  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2270  *      node    - node id where the page should be
2271  *
2272  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2273  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2274  */
2275 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2276 {
2277         struct mempolicy *pol;
2278         struct zone *zone;
2279         int curnid = page_to_nid(page);
2280         unsigned long pgoff;
2281         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2282         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2283         int polnid = -1;
2284         int ret = -1;
2285
2286         BUG_ON(!vma);
2287
2288         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2289         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2290                 goto out;
2291
2292         switch (pol->mode) {
2293         case MPOL_INTERLEAVE:
2294                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2295                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2296
2297                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2298                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2299                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2300                 break;
2301
2302         case MPOL_PREFERRED:
2303                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2304                         polnid = numa_node_id();
2305                 else
2306                         polnid = pol->v.preferred_node;
2307                 break;
2308
2309         case MPOL_BIND:
2310                 /*
2311                  * allows binding to multiple nodes.
2312                  * use current page if in policy nodemask,
2313                  * else select nearest allowed node, if any.
2314                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2315                  */
2316                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2317                         goto out;
2318                 (void)first_zones_zonelist(
2319                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2320                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2321                                 &pol->v.nodes, &zone);
2322                 polnid = zone->node;
2323                 break;
2324
2325         default:
2326                 BUG();
2327         }
2328
2329         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2330         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2331                 polnid = thisnid;
2332
2333                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2334                         goto out;
2335         }
2336
2337         if (curnid != polnid)
2338                 ret = polnid;
2339 out:
2340         mpol_cond_put(pol);
2341
2342         return ret;
2343 }
2344
2345 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2346 {
2347         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2348         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2349         sp_free(n);
2350 }
2351
2352 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2353                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2354 {
2355         node->start = start;
2356         node->end = end;
2357         node->policy = pol;
2358 }
2359
2360 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2361                                 struct mempolicy *pol)
2362 {
2363         struct sp_node *n;
2364         struct mempolicy *newpol;
2365
2366         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2367         if (!n)
2368                 return NULL;
2369
2370         newpol = mpol_dup(pol);
2371         if (IS_ERR(newpol)) {
2372                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2373                 return NULL;
2374         }
2375         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2376         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2377
2378         return n;
2379 }
2380
2381 /* Replace a policy range. */
2382 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2383                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2384 {
2385         struct sp_node *n;
2386         struct sp_node *n_new = NULL;
2387         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2388         int ret = 0;
2389
2390 restart:
2391         spin_lock(&sp->lock);
2392         n = sp_lookup(sp, start, end);
2393         /* Take care of old policies in the same range. */
2394         while (n && n->start < end) {
2395                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2396                 if (n->start >= start) {
2397                         if (n->end <= end)
2398                                 sp_delete(sp, n);
2399                         else
2400                                 n->start = end;
2401                 } else {
2402                         /* Old policy spanning whole new range. */
2403                         if (n->end > end) {
2404                                 if (!n_new)
2405                                         goto alloc_new;
2406
2407                                 *mpol_new = *n->policy;
2408                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2409                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2410                                 n->end = start;
2411                                 sp_insert(sp, n_new);
2412                                 n_new = NULL;
2413                                 mpol_new = NULL;
2414                                 break;
2415                         } else
2416                                 n->end = start;
2417                 }
2418                 if (!next)
2419                         break;
2420                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2421         }
2422         if (new)
2423                 sp_insert(sp, new);
2424         spin_unlock(&sp->lock);
2425         ret = 0;
2426
2427 err_out:
2428         if (mpol_new)
2429                 mpol_put(mpol_new);
2430         if (n_new)
2431                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2432
2433         return ret;
2434
2435 alloc_new:
2436         spin_unlock(&sp->lock);
2437         ret = -ENOMEM;
2438         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2439         if (!n_new)
2440                 goto err_out;
2441         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2442         if (!mpol_new)
2443                 goto err_out;
2444         goto restart;
2445 }
2446
2447 /**
2448  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2449  * @sp: pointer to inode shared policy
2450  * @mpol:  struct mempolicy to install
2451  *
2452  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2453  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2454  * This must be released on exit.
2455  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2456  */
2457 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2458 {
2459         int ret;
2460
2461         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2462         spin_lock_init(&sp->lock);
2463
2464         if (mpol) {
2465                 struct vm_area_struct pvma;
2466                 struct mempolicy *new;
2467                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2468
2469                 if (!scratch)
2470                         goto put_mpol;
2471                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2472                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2473                 if (IS_ERR(new))
2474                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2475
2476                 task_lock(current);
2477                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2478                 task_unlock(current);
2479                 if (ret)
2480                         goto put_new;
2481
2482                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2483                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2484                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2485                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2486
2487 put_new:
2488                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2489 free_scratch:
2490                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2491 put_mpol:
2492                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2493         }
2494 }
2495
2496 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2497                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2498 {
2499         int err;
2500         struct sp_node *new = NULL;
2501         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2502
2503         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2504                  vma->vm_pgoff,
2505                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2506                  npol ? npol->flags : -1,
2507                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2508
2509         if (npol) {
2510                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2511                 if (!new)
2512                         return -ENOMEM;
2513         }
2514         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2515         if (err && new)
2516                 sp_free(new);
2517         return err;
2518 }
2519
2520 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2521 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2522 {
2523         struct sp_node *n;
2524         struct rb_node *next;
2525
2526         if (!p->root.rb_node)
2527                 return;
2528         spin_lock(&p->lock);
2529         next = rb_first(&p->root);
2530         while (next) {
2531                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2532                 next = rb_next(&n->nd);
2533                 sp_delete(p, n);
2534         }
2535         spin_unlock(&p->lock);
2536 }
2537
2538 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2539 static int __initdata numabalancing_override;
2540
2541 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2542 {
2543         bool numabalancing_default = false;
2544
2545         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2546                 numabalancing_default = true;
2547
2548         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2549         if (numabalancing_override)
2550                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2551
2552         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2553                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2554                         "Configure with numa_balancing= or the "
2555                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2556                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2557                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2558         }
2559 }
2560
2561 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2562 {
2563         int ret = 0;
2564         if (!str)
2565                 goto out;
2566
2567         if (!strcmp(str, "enable")) {
2568                 numabalancing_override = 1;
2569                 ret = 1;
2570         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2571                 numabalancing_override = -1;
2572                 ret = 1;
2573         }
2574 out:
2575         if (!ret)
2576                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2577
2578         return ret;
2579 }
2580 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2581 #else
2582 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2583 {
2584 }
2585 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2586
2587 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2588 void __init numa_policy_init(void)
2589 {
2590         nodemask_t interleave_nodes;
2591         unsigned long largest = 0;
2592         int nid, prefer = 0;
2593
2594         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2595                                          sizeof(struct mempolicy),
2596                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2597
2598         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2599                                      sizeof(struct sp_node),
2600                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2601
2602         for_each_node(nid) {
2603                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2604                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2605                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2606                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2607                         .v = { .preferred_node = nid, },
2608                 };
2609         }
2610
2611         /*
2612          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2613          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2614          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2615          */
2616         nodes_clear(interleave_nodes);
2617         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2618                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2619
2620                 /* Preserve the largest node */
2621                 if (largest < total_pages) {
2622                         largest = total_pages;
2623                         prefer = nid;
2624                 }
2625
2626                 /* Interleave this node? */
2627                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2628                         node_set(nid, interleave_nodes);
2629         }
2630
2631         /* All too small, use the largest */
2632         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2633                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2634
2635         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2636                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2637
2638         check_numabalancing_enable();
2639 }
2640
2641 /* Reset policy of current process to default */
2642 void numa_default_policy(void)
2643 {
2644         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2645 }
2646
2647 /*
2648  * Parse and format mempolicy from/to strings
2649  */
2650
2651 /*
2652  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2653  */
2654 static const char * const policy_modes[] =
2655 {
2656         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2657         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2658         [MPOL_BIND]       = "bind",
2659         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2660         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2661 };
2662
2663
2664 #ifdef CONFIG_TMPFS
2665 /**
2666  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2667  * @str:  string containing mempolicy to parse
2668  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2669  *
2670  * Format of input:
2671  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2672  *
2673  * On success, returns 0, else 1
2674  */
2675 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2676 {
2677         struct mempolicy *new = NULL;
2678         unsigned short mode;
2679         unsigned short mode_flags;
2680         nodemask_t nodes;
2681         char *nodelist = strchr(str, ':');
2682         char *flags = strchr(str, '=');
2683         int err = 1;
2684
2685         if (nodelist) {
2686                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2687                 *nodelist++ = '\0';
2688                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2689                         goto out;
2690                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2691                         goto out;
2692         } else
2693                 nodes_clear(nodes);
2694
2695         if (flags)
2696                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2697
2698         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2699                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2700                         break;
2701                 }
2702         }
2703         if (mode >= MPOL_MAX)
2704                 goto out;
2705
2706         switch (mode) {
2707         case MPOL_PREFERRED:
2708                 /*
2709                  * Insist on a nodelist of one node only
2710                  */
2711                 if (nodelist) {
2712                         char *rest = nodelist;
2713                         while (isdigit(*rest))
2714                                 rest++;
2715                         if (*rest)
2716                                 goto out;
2717                 }
2718                 break;
2719         case MPOL_INTERLEAVE:
2720                 /*
2721                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2722                  */
2723                 if (!nodelist)
2724                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2725                 break;
2726         case MPOL_LOCAL:
2727                 /*
2728                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2729                  */
2730                 if (nodelist)
2731                         goto out;
2732                 mode = MPOL_PREFERRED;
2733                 break;
2734         case MPOL_DEFAULT:
2735                 /*
2736                  * Insist on a empty nodelist
2737                  */
2738                 if (!nodelist)
2739                         err = 0;
2740                 goto out;
2741         case MPOL_BIND:
2742                 /*
2743                  * Insist on a nodelist
2744                  */
2745                 if (!nodelist)
2746                         goto out;
2747         }
2748
2749         mode_flags = 0;
2750         if (flags) {
2751                 /*
2752                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2753                  * mode flags.
2754                  */
2755                 if (!strcmp(flags, "static"))
2756                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2757                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2758                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2759                 else
2760                         goto out;
2761         }
2762
2763         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2764         if (IS_ERR(new))
2765                 goto out;
2766
2767         /*
2768          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2769          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2770          */
2771         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2772                 new->v.nodes = nodes;
2773         else if (nodelist)
2774                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2775         else
2776                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2777
2778         /*
2779          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2780          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2781          */
2782         new->w.user_nodemask = nodes;
2783
2784         err = 0;
2785
2786 out:
2787         /* Restore string for error message */
2788         if (nodelist)
2789                 *--nodelist = ':';
2790         if (flags)
2791                 *--flags = '=';
2792         if (!err)
2793                 *mpol = new;
2794         return err;
2795 }
2796 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2797
2798 /**
2799  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2800  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2801  * @maxlen:  length of @buffer
2802  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2803  *
2804  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2805  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2806  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2807  */
2808 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2809 {
2810         char *p = buffer;
2811         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2812         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2813         unsigned short flags = 0;
2814
2815         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2816                 mode = pol->mode;
2817                 flags = pol->flags;
2818         }
2819
2820         switch (mode) {
2821         case MPOL_DEFAULT:
2822                 break;
2823         case MPOL_PREFERRED:
2824                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2825                         mode = MPOL_LOCAL;
2826                 else
2827                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2828                 break;
2829         case MPOL_BIND:
2830         case MPOL_INTERLEAVE:
2831                 nodes = pol->v.nodes;
2832                 break;
2833         default:
2834                 WARN_ON_ONCE(1);
2835                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2836                 return;
2837         }
2838
2839         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2840
2841         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2842                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2843
2844                 /*
2845                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2846                  */
2847                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2848                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2849                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2850                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2851         }
2852
2853         if (!nodes_empty(nodes)) {
2854                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, ":");
2855                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2856         }
2857 }