mempolicy: sanitize the usage of get_task_policy()
[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 static 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         struct mm_struct *mm = current->mm;
806         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
807         int ret;
808
809         if (!scratch)
810                 return -ENOMEM;
811
812         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
813         if (IS_ERR(new)) {
814                 ret = PTR_ERR(new);
815                 goto out;
816         }
817         /*
818          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
819          * is using it.
820          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
821          * with no 'mm'.
822          */
823         if (mm)
824                 down_write(&mm->mmap_sem);
825         task_lock(current);
826         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
827         if (ret) {
828                 task_unlock(current);
829                 if (mm)
830                         up_write(&mm->mmap_sem);
831                 mpol_put(new);
832                 goto out;
833         }
834         old = current->mempolicy;
835         current->mempolicy = new;
836         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
837             nodes_weight(new->v.nodes))
838                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
839         task_unlock(current);
840         if (mm)
841                 up_write(&mm->mmap_sem);
842
843         mpol_put(old);
844         ret = 0;
845 out:
846         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
847         return ret;
848 }
849
850 /*
851  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
852  *
853  * Called with task's alloc_lock held
854  */
855 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
856 {
857         nodes_clear(*nodes);
858         if (p == &default_policy)
859                 return;
860
861         switch (p->mode) {
862         case MPOL_BIND:
863                 /* Fall through */
864         case MPOL_INTERLEAVE:
865                 *nodes = p->v.nodes;
866                 break;
867         case MPOL_PREFERRED:
868                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
869                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
870                 /* else return empty node mask for local allocation */
871                 break;
872         default:
873                 BUG();
874         }
875 }
876
877 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
878 {
879         struct page *p;
880         int err;
881
882         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
883         if (err >= 0) {
884                 err = page_to_nid(p);
885                 put_page(p);
886         }
887         return err;
888 }
889
890 /* Retrieve NUMA policy */
891 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
892                              unsigned long addr, unsigned long flags)
893 {
894         int err;
895         struct mm_struct *mm = current->mm;
896         struct vm_area_struct *vma = NULL;
897         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
898
899         if (flags &
900                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
901                 return -EINVAL;
902
903         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
904                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
905                         return -EINVAL;
906                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
907                 task_lock(current);
908                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
909                 task_unlock(current);
910                 return 0;
911         }
912
913         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
914                 /*
915                  * Do NOT fall back to task policy if the
916                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
917                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
918                  */
919                 down_read(&mm->mmap_sem);
920                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
921                 if (!vma) {
922                         up_read(&mm->mmap_sem);
923                         return -EFAULT;
924                 }
925                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
926                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
927                 else
928                         pol = vma->vm_policy;
929         } else if (addr)
930                 return -EINVAL;
931
932         if (!pol)
933                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
934
935         if (flags & MPOL_F_NODE) {
936                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
937                         err = lookup_node(mm, addr);
938                         if (err < 0)
939                                 goto out;
940                         *policy = err;
941                 } else if (pol == current->mempolicy &&
942                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
943                         *policy = current->il_next;
944                 } else {
945                         err = -EINVAL;
946                         goto out;
947                 }
948         } else {
949                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
950                                                 pol->mode;
951                 /*
952                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
953                  * the policy to userspace.
954                  */
955                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
956         }
957
958         if (vma) {
959                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
960                 vma = NULL;
961         }
962
963         err = 0;
964         if (nmask) {
965                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
966                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
967                 } else {
968                         task_lock(current);
969                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
970                         task_unlock(current);
971                 }
972         }
973
974  out:
975         mpol_cond_put(pol);
976         if (vma)
977                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
978         return err;
979 }
980
981 #ifdef CONFIG_MIGRATION
982 /*
983  * page migration
984  */
985 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
986                                 unsigned long flags)
987 {
988         /*
989          * Avoid migrating a page that is shared with others.
990          */
991         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
992                 if (!isolate_lru_page(page)) {
993                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
994                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
995                                             page_is_file_cache(page));
996                 }
997         }
998 }
999
1000 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
1001 {
1002         if (PageHuge(page))
1003                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1004                                         node);
1005         else
1006                 return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Migrate pages from one node to a target node.
1011  * Returns error or the number of pages not migrated.
1012  */
1013 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1014                            int flags)
1015 {
1016         nodemask_t nmask;
1017         LIST_HEAD(pagelist);
1018         int err = 0;
1019
1020         nodes_clear(nmask);
1021         node_set(source, nmask);
1022
1023         /*
1024          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1025          * need migration.  Between passing in the full user address
1026          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1027          */
1028         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1029         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1030                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1031
1032         if (!list_empty(&pagelist)) {
1033                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1034                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1035                 if (err)
1036                         putback_movable_pages(&pagelist);
1037         }
1038
1039         return err;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1044  * layout as much as possible.
1045  *
1046  * Returns the number of page that could not be moved.
1047  */
1048 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1049                      const nodemask_t *to, int flags)
1050 {
1051         int busy = 0;
1052         int err;
1053         nodemask_t tmp;
1054
1055         err = migrate_prep();
1056         if (err)
1057                 return err;
1058
1059         down_read(&mm->mmap_sem);
1060
1061         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1062         if (err)
1063                 goto out;
1064
1065         /*
1066          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1067          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1068          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1069          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1070          *
1071          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1072          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1073          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1074          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1075          *
1076          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1077          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1078          * (nothing left to migrate).
1079          *
1080          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1081          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1082          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1083          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1084          * before migrating outgoing memory source that same node.
1085          *
1086          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1087          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1088          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1089          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1090          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1091          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1092          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1093          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1094          */
1095
1096         tmp = *from;
1097         while (!nodes_empty(tmp)) {
1098                 int s,d;
1099                 int source = NUMA_NO_NODE;
1100                 int dest = 0;
1101
1102                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1103
1104                         /*
1105                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1106                          * node relationship of the pages established between
1107                          * threads and memory areas.
1108                          *
1109                          * However if the number of source nodes is not equal to
1110                          * the number of destination nodes we can not preserve
1111                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1112                          * copying memory from a node that is in the destination
1113                          * mask.
1114                          *
1115                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1116                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1117                          */
1118
1119                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1120                                                 (node_isset(s, *to)))
1121                                 continue;
1122
1123                         d = node_remap(s, *from, *to);
1124                         if (s == d)
1125                                 continue;
1126
1127                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1128                         dest = d;
1129
1130                         /* dest not in remaining from nodes? */
1131                         if (!node_isset(dest, tmp))
1132                                 break;
1133                 }
1134                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1135                         break;
1136
1137                 node_clear(source, tmp);
1138                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1139                 if (err > 0)
1140                         busy += err;
1141                 if (err < 0)
1142                         break;
1143         }
1144 out:
1145         up_read(&mm->mmap_sem);
1146         if (err < 0)
1147                 return err;
1148         return busy;
1149
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1154  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1155  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1156  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1157  * is in virtual address order.
1158  */
1159 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1160 {
1161         struct vm_area_struct *vma;
1162         unsigned long uninitialized_var(address);
1163
1164         vma = find_vma(current->mm, start);
1165         while (vma) {
1166                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1167                 if (address != -EFAULT)
1168                         break;
1169                 vma = vma->vm_next;
1170         }
1171
1172         if (PageHuge(page)) {
1173                 BUG_ON(!vma);
1174                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1175         }
1176         /*
1177          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1178          */
1179         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1180 }
1181 #else
1182
1183 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1184                                 unsigned long flags)
1185 {
1186 }
1187
1188 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1189                      const nodemask_t *to, int flags)
1190 {
1191         return -ENOSYS;
1192 }
1193
1194 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1195 {
1196         return NULL;
1197 }
1198 #endif
1199
1200 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1201                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1202                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1203 {
1204         struct mm_struct *mm = current->mm;
1205         struct mempolicy *new;
1206         unsigned long end;
1207         int err;
1208         LIST_HEAD(pagelist);
1209
1210         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1211                 return -EINVAL;
1212         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1213                 return -EPERM;
1214
1215         if (start & ~PAGE_MASK)
1216                 return -EINVAL;
1217
1218         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1219                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1220
1221         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1222         end = start + len;
1223
1224         if (end < start)
1225                 return -EINVAL;
1226         if (end == start)
1227                 return 0;
1228
1229         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1230         if (IS_ERR(new))
1231                 return PTR_ERR(new);
1232
1233         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1234                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1235
1236         /*
1237          * If we are using the default policy then operation
1238          * on discontinuous address spaces is okay after all
1239          */
1240         if (!new)
1241                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1242
1243         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1244                  start, start + len, mode, mode_flags,
1245                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1246
1247         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1248
1249                 err = migrate_prep();
1250                 if (err)
1251                         goto mpol_out;
1252         }
1253         {
1254                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1255                 if (scratch) {
1256                         down_write(&mm->mmap_sem);
1257                         task_lock(current);
1258                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1259                         task_unlock(current);
1260                         if (err)
1261                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1262                 } else
1263                         err = -ENOMEM;
1264                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1265         }
1266         if (err)
1267                 goto mpol_out;
1268
1269         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1270                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1271         if (!err)
1272                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1273
1274         if (!err) {
1275                 int nr_failed = 0;
1276
1277                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1278                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1279                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1280                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1281                         if (nr_failed)
1282                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1283                 }
1284
1285                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1286                         err = -EIO;
1287         } else
1288                 putback_movable_pages(&pagelist);
1289
1290         up_write(&mm->mmap_sem);
1291  mpol_out:
1292         mpol_put(new);
1293         return err;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1298  */
1299
1300 /* Copy a node mask from user space. */
1301 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1302                      unsigned long maxnode)
1303 {
1304         unsigned long k;
1305         unsigned long nlongs;
1306         unsigned long endmask;
1307
1308         --maxnode;
1309         nodes_clear(*nodes);
1310         if (maxnode == 0 || !nmask)
1311                 return 0;
1312         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1313                 return -EINVAL;
1314
1315         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1316         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1317                 endmask = ~0UL;
1318         else
1319                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1320
1321         /* When the user specified more nodes than supported just check
1322            if the non supported part is all zero. */
1323         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1324                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1325                         return -EINVAL;
1326                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1327                         unsigned long t;
1328                         if (get_user(t, nmask + k))
1329                                 return -EFAULT;
1330                         if (k == nlongs - 1) {
1331                                 if (t & endmask)
1332                                         return -EINVAL;
1333                         } else if (t)
1334                                 return -EINVAL;
1335                 }
1336                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1337                 endmask = ~0UL;
1338         }
1339
1340         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1341                 return -EFAULT;
1342         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 /* Copy a kernel node mask to user space */
1347 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1348                               nodemask_t *nodes)
1349 {
1350         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1351         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1352
1353         if (copy > nbytes) {
1354                 if (copy > PAGE_SIZE)
1355                         return -EINVAL;
1356                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1357                         return -EFAULT;
1358                 copy = nbytes;
1359         }
1360         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1361 }
1362
1363 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1364                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1365                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1366 {
1367         nodemask_t nodes;
1368         int err;
1369         unsigned short mode_flags;
1370
1371         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1372         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1373         if (mode >= MPOL_MAX)
1374                 return -EINVAL;
1375         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1376             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1377                 return -EINVAL;
1378         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1379         if (err)
1380                 return err;
1381         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1382 }
1383
1384 /* Set the process memory policy */
1385 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1386                 unsigned long, maxnode)
1387 {
1388         int err;
1389         nodemask_t nodes;
1390         unsigned short flags;
1391
1392         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1393         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1394         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1395                 return -EINVAL;
1396         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1397                 return -EINVAL;
1398         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1399         if (err)
1400                 return err;
1401         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1402 }
1403
1404 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1405                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1406                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1407 {
1408         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1409         struct mm_struct *mm = NULL;
1410         struct task_struct *task;
1411         nodemask_t task_nodes;
1412         int err;
1413         nodemask_t *old;
1414         nodemask_t *new;
1415         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1416
1417         if (!scratch)
1418                 return -ENOMEM;
1419
1420         old = &scratch->mask1;
1421         new = &scratch->mask2;
1422
1423         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1424         if (err)
1425                 goto out;
1426
1427         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1428         if (err)
1429                 goto out;
1430
1431         /* Find the mm_struct */
1432         rcu_read_lock();
1433         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1434         if (!task) {
1435                 rcu_read_unlock();
1436                 err = -ESRCH;
1437                 goto out;
1438         }
1439         get_task_struct(task);
1440
1441         err = -EINVAL;
1442
1443         /*
1444          * Check if this process has the right to modify the specified
1445          * process. The right exists if the process has administrative
1446          * capabilities, superuser privileges or the same
1447          * userid as the target process.
1448          */
1449         tcred = __task_cred(task);
1450         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1451             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1452             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1453                 rcu_read_unlock();
1454                 err = -EPERM;
1455                 goto out_put;
1456         }
1457         rcu_read_unlock();
1458
1459         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1460         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1461         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1462                 err = -EPERM;
1463                 goto out_put;
1464         }
1465
1466         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1467                 err = -EINVAL;
1468                 goto out_put;
1469         }
1470
1471         err = security_task_movememory(task);
1472         if (err)
1473                 goto out_put;
1474
1475         mm = get_task_mm(task);
1476         put_task_struct(task);
1477
1478         if (!mm) {
1479                 err = -EINVAL;
1480                 goto out;
1481         }
1482
1483         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1484                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1485
1486         mmput(mm);
1487 out:
1488         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1489
1490         return err;
1491
1492 out_put:
1493         put_task_struct(task);
1494         goto out;
1495
1496 }
1497
1498
1499 /* Retrieve NUMA policy */
1500 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1501                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1502                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1503 {
1504         int err;
1505         int uninitialized_var(pval);
1506         nodemask_t nodes;
1507
1508         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1509                 return -EINVAL;
1510
1511         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1512
1513         if (err)
1514                 return err;
1515
1516         if (policy && put_user(pval, policy))
1517                 return -EFAULT;
1518
1519         if (nmask)
1520                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1521
1522         return err;
1523 }
1524
1525 #ifdef CONFIG_COMPAT
1526
1527 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1528                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1529                        compat_ulong_t, maxnode,
1530                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1531 {
1532         long err;
1533         unsigned long __user *nm = NULL;
1534         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1535         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1536
1537         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1538         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1539
1540         if (nmask)
1541                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1542
1543         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1544
1545         if (!err && nmask) {
1546                 unsigned long copy_size;
1547                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1548                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1549                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1550                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1551                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1552         }
1553
1554         return err;
1555 }
1556
1557 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1558                        compat_ulong_t, maxnode)
1559 {
1560         long err = 0;
1561         unsigned long __user *nm = NULL;
1562         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1563         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1564
1565         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1566         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1567
1568         if (nmask) {
1569                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1570                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1571                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1572         }
1573
1574         if (err)
1575                 return -EFAULT;
1576
1577         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1578 }
1579
1580 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1581                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1582                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1583 {
1584         long err = 0;
1585         unsigned long __user *nm = NULL;
1586         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1587         nodemask_t bm;
1588
1589         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1590         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1591
1592         if (nmask) {
1593                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1594                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1595                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1596         }
1597
1598         if (err)
1599                 return -EFAULT;
1600
1601         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1602 }
1603
1604 #endif
1605
1606 /*
1607  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1608  * @task: task for fallback if vma policy == default
1609  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1610  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1611  *
1612  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1613  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1614  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1615  * protected by task_lock(task) by the caller.
1616  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1617  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1618  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1619  * extra reference for shared policies.
1620  */
1621 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1622                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1623 {
1624         struct mempolicy *pol = NULL;
1625
1626         if (vma) {
1627                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1628                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1629                 } else if (vma->vm_policy) {
1630                         pol = vma->vm_policy;
1631
1632                         /*
1633                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1634                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1635                          * count on these policies which will be dropped by
1636                          * mpol_cond_put() later
1637                          */
1638                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1639                                 mpol_get(pol);
1640                 }
1641         }
1642
1643         if (!pol)
1644                 pol = get_task_policy(task);
1645
1646         return pol;
1647 }
1648
1649 bool vma_policy_mof(struct task_struct *task, struct vm_area_struct *vma)
1650 {
1651         struct mempolicy *pol = NULL;
1652
1653         if (vma) {
1654                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1655                         bool ret = false;
1656
1657                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1658                         if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1659                                 ret = true;
1660                         mpol_cond_put(pol);
1661
1662                         return ret;
1663                 }
1664
1665                 pol = vma->vm_policy;
1666         }
1667
1668         if (!pol)
1669                 pol = get_task_policy(task);
1670
1671         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1672 }
1673
1674 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1675 {
1676         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1677
1678         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1679
1680         /*
1681          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1682          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1683          *
1684          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1685          * so if the following test faile, it implies
1686          * policy->v.nodes has movable memory only.
1687          */
1688         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1689                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1690
1691         return zone >= dynamic_policy_zone;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1696  * page allocation
1697  */
1698 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1699 {
1700         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1701         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1702                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1703                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1704                 return &policy->v.nodes;
1705
1706         return NULL;
1707 }
1708
1709 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1710 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1711         int nd)
1712 {
1713         switch (policy->mode) {
1714         case MPOL_PREFERRED:
1715                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1716                         nd = policy->v.preferred_node;
1717                 break;
1718         case MPOL_BIND:
1719                 /*
1720                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1721                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1722                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1723                  * the first node in the mask instead.
1724                  */
1725                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1726                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1727                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1728                 break;
1729         default:
1730                 BUG();
1731         }
1732         return node_zonelist(nd, gfp);
1733 }
1734
1735 /* Do dynamic interleaving for a process */
1736 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1737 {
1738         unsigned nid, next;
1739         struct task_struct *me = current;
1740
1741         nid = me->il_next;
1742         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1743         if (next >= MAX_NUMNODES)
1744                 next = first_node(policy->v.nodes);
1745         if (next < MAX_NUMNODES)
1746                 me->il_next = next;
1747         return nid;
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1752  * next slab entry.
1753  */
1754 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1755 {
1756         struct mempolicy *policy;
1757         int node = numa_mem_id();
1758
1759         if (in_interrupt())
1760                 return node;
1761
1762         policy = current->mempolicy;
1763         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1764                 return node;
1765
1766         switch (policy->mode) {
1767         case MPOL_PREFERRED:
1768                 /*
1769                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1770                  */
1771                 return policy->v.preferred_node;
1772
1773         case MPOL_INTERLEAVE:
1774                 return interleave_nodes(policy);
1775
1776         case MPOL_BIND: {
1777                 /*
1778                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1779                  * first node.
1780                  */
1781                 struct zonelist *zonelist;
1782                 struct zone *zone;
1783                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1784                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1785                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1786                                                         &policy->v.nodes,
1787                                                         &zone);
1788                 return zone ? zone->node : node;
1789         }
1790
1791         default:
1792                 BUG();
1793         }
1794 }
1795
1796 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1797 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1798                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1799 {
1800         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1801         unsigned target;
1802         int c;
1803         int nid = NUMA_NO_NODE;
1804
1805         if (!nnodes)
1806                 return numa_node_id();
1807         target = (unsigned int)off % nnodes;
1808         c = 0;
1809         do {
1810                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1811                 c++;
1812         } while (c <= target);
1813         return nid;
1814 }
1815
1816 /* Determine a node number for interleave */
1817 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1818                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1819 {
1820         if (vma) {
1821                 unsigned long off;
1822
1823                 /*
1824                  * for small pages, there is no difference between
1825                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1826                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1827                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1828                  * a useful offset.
1829                  */
1830                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1831                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1832                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1833                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1834         } else
1835                 return interleave_nodes(pol);
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1840  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1841  */
1842 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1843 {
1844         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1845
1846         w = nodes_weight(*maskp);
1847         if (w)
1848                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1849                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1850         return bit;
1851 }
1852
1853 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1854 /*
1855  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1856  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1857  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1858  * @gfp_flags: for requested zone
1859  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1860  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1861  *
1862  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1863  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1864  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1865  * @nodemask for filtering the zonelist.
1866  *
1867  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1868  */
1869 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1870                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1871                                 nodemask_t **nodemask)
1872 {
1873         struct zonelist *zl;
1874
1875         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1876         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1877
1878         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1879                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1880                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1881         } else {
1882                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1883                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1884                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1885         }
1886         return zl;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * init_nodemask_of_mempolicy
1891  *
1892  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1893  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1894  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1895  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1896  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1897  * of non-default mempolicy.
1898  *
1899  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1900  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1901  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1902  *
1903  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1904  */
1905 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1906 {
1907         struct mempolicy *mempolicy;
1908         int nid;
1909
1910         if (!(mask && current->mempolicy))
1911                 return false;
1912
1913         task_lock(current);
1914         mempolicy = current->mempolicy;
1915         switch (mempolicy->mode) {
1916         case MPOL_PREFERRED:
1917                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1918                         nid = numa_node_id();
1919                 else
1920                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1921                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1922                 break;
1923
1924         case MPOL_BIND:
1925                 /* Fall through */
1926         case MPOL_INTERLEAVE:
1927                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1928                 break;
1929
1930         default:
1931                 BUG();
1932         }
1933         task_unlock(current);
1934
1935         return true;
1936 }
1937 #endif
1938
1939 /*
1940  * mempolicy_nodemask_intersects
1941  *
1942  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1943  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1944  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1945  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1946  *
1947  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1948  */
1949 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1950                                         const nodemask_t *mask)
1951 {
1952         struct mempolicy *mempolicy;
1953         bool ret = true;
1954
1955         if (!mask)
1956                 return ret;
1957         task_lock(tsk);
1958         mempolicy = tsk->mempolicy;
1959         if (!mempolicy)
1960                 goto out;
1961
1962         switch (mempolicy->mode) {
1963         case MPOL_PREFERRED:
1964                 /*
1965                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1966                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1967                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1968                  * nodes in mask.
1969                  */
1970                 break;
1971         case MPOL_BIND:
1972         case MPOL_INTERLEAVE:
1973                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1974                 break;
1975         default:
1976                 BUG();
1977         }
1978 out:
1979         task_unlock(tsk);
1980         return ret;
1981 }
1982
1983 /* Allocate a page in interleaved policy.
1984    Own path because it needs to do special accounting. */
1985 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1986                                         unsigned nid)
1987 {
1988         struct zonelist *zl;
1989         struct page *page;
1990
1991         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1992         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1993         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1994                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1995         return page;
1996 }
1997
1998 /**
1999  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2000  *
2001  *      @gfp:
2002  *      %GFP_USER    user allocation.
2003  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2004  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2005  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2006  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2007  *
2008  *      @order:Order of the GFP allocation.
2009  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2010  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2011  *
2012  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2013  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2014  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2015  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2016  *      all allocations for pages that will be mapped into
2017  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
2018  *
2019  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
2020  */
2021 struct page *
2022 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2023                 unsigned long addr, int node)
2024 {
2025         struct mempolicy *pol;
2026         struct page *page;
2027         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2028
2029 retry_cpuset:
2030         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2031         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2032
2033         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
2034                 unsigned nid;
2035
2036                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2037                 mpol_cond_put(pol);
2038                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2039                 if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2040                         goto retry_cpuset;
2041
2042                 return page;
2043         }
2044         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2045                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2046                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2047         mpol_cond_put(pol);
2048         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2049                 goto retry_cpuset;
2050         return page;
2051 }
2052
2053 /**
2054  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2055  *
2056  *      @gfp:
2057  *              %GFP_USER   user allocation,
2058  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2059  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2060  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2061  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2062  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2063  *
2064  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2065  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2066  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2067  *
2068  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2069  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2070  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2071  */
2072 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2073 {
2074         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2075         struct page *page;
2076         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2077
2078         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2079                 pol = get_task_policy(current);
2080
2081 retry_cpuset:
2082         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2083
2084         /*
2085          * No reference counting needed for current->mempolicy
2086          * nor system default_policy
2087          */
2088         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2089                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2090         else
2091                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2092                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2093                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2094
2095         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2096                 goto retry_cpuset;
2097
2098         return page;
2099 }
2100 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2101
2102 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2103 {
2104         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2105
2106         if (IS_ERR(pol))
2107                 return PTR_ERR(pol);
2108         dst->vm_policy = pol;
2109         return 0;
2110 }
2111
2112 /*
2113  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2114  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2115  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2116  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2117  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2118  *
2119  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2120  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2121  */
2122
2123 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2124 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2125 {
2126         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2127
2128         if (!new)
2129                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2130
2131         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2132         if (old == current->mempolicy) {
2133                 task_lock(current);
2134                 *new = *old;
2135                 task_unlock(current);
2136         } else
2137                 *new = *old;
2138
2139         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2140                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2141                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2142                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2143                 else
2144                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2145         }
2146         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2147         return new;
2148 }
2149
2150 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2151 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2152 {
2153         if (!a || !b)
2154                 return false;
2155         if (a->mode != b->mode)
2156                 return false;
2157         if (a->flags != b->flags)
2158                 return false;
2159         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2160                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2161                         return false;
2162
2163         switch (a->mode) {
2164         case MPOL_BIND:
2165                 /* Fall through */
2166         case MPOL_INTERLEAVE:
2167                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2168         case MPOL_PREFERRED:
2169                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2170         default:
2171                 BUG();
2172                 return false;
2173         }
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Shared memory backing store policy support.
2178  *
2179  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2180  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2181  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2182  * for any accesses to the tree.
2183  */
2184
2185 /* lookup first element intersecting start-end */
2186 /* Caller holds sp->lock */
2187 static struct sp_node *
2188 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2189 {
2190         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2191
2192         while (n) {
2193                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2194
2195                 if (start >= p->end)
2196                         n = n->rb_right;
2197                 else if (end <= p->start)
2198                         n = n->rb_left;
2199                 else
2200                         break;
2201         }
2202         if (!n)
2203                 return NULL;
2204         for (;;) {
2205                 struct sp_node *w = NULL;
2206                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2207                 if (!prev)
2208                         break;
2209                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2210                 if (w->end <= start)
2211                         break;
2212                 n = prev;
2213         }
2214         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2215 }
2216
2217 /* Insert a new shared policy into the list. */
2218 /* Caller holds sp->lock */
2219 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2220 {
2221         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2222         struct rb_node *parent = NULL;
2223         struct sp_node *nd;
2224
2225         while (*p) {
2226                 parent = *p;
2227                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2228                 if (new->start < nd->start)
2229                         p = &(*p)->rb_left;
2230                 else if (new->end > nd->end)
2231                         p = &(*p)->rb_right;
2232                 else
2233                         BUG();
2234         }
2235         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2236         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2237         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2238                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2239 }
2240
2241 /* Find shared policy intersecting idx */
2242 struct mempolicy *
2243 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2244 {
2245         struct mempolicy *pol = NULL;
2246         struct sp_node *sn;
2247
2248         if (!sp->root.rb_node)
2249                 return NULL;
2250         spin_lock(&sp->lock);
2251         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2252         if (sn) {
2253                 mpol_get(sn->policy);
2254                 pol = sn->policy;
2255         }
2256         spin_unlock(&sp->lock);
2257         return pol;
2258 }
2259
2260 static void sp_free(struct sp_node *n)
2261 {
2262         mpol_put(n->policy);
2263         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2264 }
2265
2266 /**
2267  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2268  *
2269  * @page: page to be checked
2270  * @vma: vm area where page mapped
2271  * @addr: virtual address where page mapped
2272  *
2273  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2274  * node id.
2275  *
2276  * Returns:
2277  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2278  *      node    - node id where the page should be
2279  *
2280  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2281  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2282  */
2283 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2284 {
2285         struct mempolicy *pol;
2286         struct zone *zone;
2287         int curnid = page_to_nid(page);
2288         unsigned long pgoff;
2289         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2290         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2291         int polnid = -1;
2292         int ret = -1;
2293
2294         BUG_ON(!vma);
2295
2296         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2297         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2298                 goto out;
2299
2300         switch (pol->mode) {
2301         case MPOL_INTERLEAVE:
2302                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2303                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2304
2305                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2306                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2307                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2308                 break;
2309
2310         case MPOL_PREFERRED:
2311                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2312                         polnid = numa_node_id();
2313                 else
2314                         polnid = pol->v.preferred_node;
2315                 break;
2316
2317         case MPOL_BIND:
2318                 /*
2319                  * allows binding to multiple nodes.
2320                  * use current page if in policy nodemask,
2321                  * else select nearest allowed node, if any.
2322                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2323                  */
2324                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2325                         goto out;
2326                 (void)first_zones_zonelist(
2327                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2328                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2329                                 &pol->v.nodes, &zone);
2330                 polnid = zone->node;
2331                 break;
2332
2333         default:
2334                 BUG();
2335         }
2336
2337         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2338         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2339                 polnid = thisnid;
2340
2341                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2342                         goto out;
2343         }
2344
2345         if (curnid != polnid)
2346                 ret = polnid;
2347 out:
2348         mpol_cond_put(pol);
2349
2350         return ret;
2351 }
2352
2353 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2354 {
2355         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2356         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2357         sp_free(n);
2358 }
2359
2360 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2361                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2362 {
2363         node->start = start;
2364         node->end = end;
2365         node->policy = pol;
2366 }
2367
2368 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2369                                 struct mempolicy *pol)
2370 {
2371         struct sp_node *n;
2372         struct mempolicy *newpol;
2373
2374         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2375         if (!n)
2376                 return NULL;
2377
2378         newpol = mpol_dup(pol);
2379         if (IS_ERR(newpol)) {
2380                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2381                 return NULL;
2382         }
2383         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2384         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2385
2386         return n;
2387 }
2388
2389 /* Replace a policy range. */
2390 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2391                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2392 {
2393         struct sp_node *n;
2394         struct sp_node *n_new = NULL;
2395         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2396         int ret = 0;
2397
2398 restart:
2399         spin_lock(&sp->lock);
2400         n = sp_lookup(sp, start, end);
2401         /* Take care of old policies in the same range. */
2402         while (n && n->start < end) {
2403                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2404                 if (n->start >= start) {
2405                         if (n->end <= end)
2406                                 sp_delete(sp, n);
2407                         else
2408                                 n->start = end;
2409                 } else {
2410                         /* Old policy spanning whole new range. */
2411                         if (n->end > end) {
2412                                 if (!n_new)
2413                                         goto alloc_new;
2414
2415                                 *mpol_new = *n->policy;
2416                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2417                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2418                                 n->end = start;
2419                                 sp_insert(sp, n_new);
2420                                 n_new = NULL;
2421                                 mpol_new = NULL;
2422                                 break;
2423                         } else
2424                                 n->end = start;
2425                 }
2426                 if (!next)
2427                         break;
2428                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2429         }
2430         if (new)
2431                 sp_insert(sp, new);
2432         spin_unlock(&sp->lock);
2433         ret = 0;
2434
2435 err_out:
2436         if (mpol_new)
2437                 mpol_put(mpol_new);
2438         if (n_new)
2439                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2440
2441         return ret;
2442
2443 alloc_new:
2444         spin_unlock(&sp->lock);
2445         ret = -ENOMEM;
2446         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2447         if (!n_new)
2448                 goto err_out;
2449         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2450         if (!mpol_new)
2451                 goto err_out;
2452         goto restart;
2453 }
2454
2455 /**
2456  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2457  * @sp: pointer to inode shared policy
2458  * @mpol:  struct mempolicy to install
2459  *
2460  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2461  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2462  * This must be released on exit.
2463  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2464  */
2465 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2466 {
2467         int ret;
2468
2469         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2470         spin_lock_init(&sp->lock);
2471
2472         if (mpol) {
2473                 struct vm_area_struct pvma;
2474                 struct mempolicy *new;
2475                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2476
2477                 if (!scratch)
2478                         goto put_mpol;
2479                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2480                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2481                 if (IS_ERR(new))
2482                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2483
2484                 task_lock(current);
2485                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2486                 task_unlock(current);
2487                 if (ret)
2488                         goto put_new;
2489
2490                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2491                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2492                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2493                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2494
2495 put_new:
2496                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2497 free_scratch:
2498                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2499 put_mpol:
2500                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2501         }
2502 }
2503
2504 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2505                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2506 {
2507         int err;
2508         struct sp_node *new = NULL;
2509         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2510
2511         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2512                  vma->vm_pgoff,
2513                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2514                  npol ? npol->flags : -1,
2515                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2516
2517         if (npol) {
2518                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2519                 if (!new)
2520                         return -ENOMEM;
2521         }
2522         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2523         if (err && new)
2524                 sp_free(new);
2525         return err;
2526 }
2527
2528 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2529 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2530 {
2531         struct sp_node *n;
2532         struct rb_node *next;
2533
2534         if (!p->root.rb_node)
2535                 return;
2536         spin_lock(&p->lock);
2537         next = rb_first(&p->root);
2538         while (next) {
2539                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2540                 next = rb_next(&n->nd);
2541                 sp_delete(p, n);
2542         }
2543         spin_unlock(&p->lock);
2544 }
2545
2546 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2547 static int __initdata numabalancing_override;
2548
2549 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2550 {
2551         bool numabalancing_default = false;
2552
2553         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2554                 numabalancing_default = true;
2555
2556         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2557         if (numabalancing_override)
2558                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2559
2560         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2561                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2562                         "Configure with numa_balancing= or the "
2563                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2564                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2565                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2566         }
2567 }
2568
2569 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2570 {
2571         int ret = 0;
2572         if (!str)
2573                 goto out;
2574
2575         if (!strcmp(str, "enable")) {
2576                 numabalancing_override = 1;
2577                 ret = 1;
2578         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2579                 numabalancing_override = -1;
2580                 ret = 1;
2581         }
2582 out:
2583         if (!ret)
2584                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2585
2586         return ret;
2587 }
2588 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2589 #else
2590 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2591 {
2592 }
2593 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2594
2595 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2596 void __init numa_policy_init(void)
2597 {
2598         nodemask_t interleave_nodes;
2599         unsigned long largest = 0;
2600         int nid, prefer = 0;
2601
2602         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2603                                          sizeof(struct mempolicy),
2604                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2605
2606         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2607                                      sizeof(struct sp_node),
2608                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2609
2610         for_each_node(nid) {
2611                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2612                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2613                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2614                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2615                         .v = { .preferred_node = nid, },
2616                 };
2617         }
2618
2619         /*
2620          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2621          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2622          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2623          */
2624         nodes_clear(interleave_nodes);
2625         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2626                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2627
2628                 /* Preserve the largest node */
2629                 if (largest < total_pages) {
2630                         largest = total_pages;
2631                         prefer = nid;
2632                 }
2633
2634                 /* Interleave this node? */
2635                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2636                         node_set(nid, interleave_nodes);
2637         }
2638
2639         /* All too small, use the largest */
2640         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2641                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2642
2643         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2644                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2645
2646         check_numabalancing_enable();
2647 }
2648
2649 /* Reset policy of current process to default */
2650 void numa_default_policy(void)
2651 {
2652         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Parse and format mempolicy from/to strings
2657  */
2658
2659 /*
2660  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2661  */
2662 static const char * const policy_modes[] =
2663 {
2664         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2665         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2666         [MPOL_BIND]       = "bind",
2667         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2668         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2669 };
2670
2671
2672 #ifdef CONFIG_TMPFS
2673 /**
2674  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2675  * @str:  string containing mempolicy to parse
2676  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2677  *
2678  * Format of input:
2679  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2680  *
2681  * On success, returns 0, else 1
2682  */
2683 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2684 {
2685         struct mempolicy *new = NULL;
2686         unsigned short mode;
2687         unsigned short mode_flags;
2688         nodemask_t nodes;
2689         char *nodelist = strchr(str, ':');
2690         char *flags = strchr(str, '=');
2691         int err = 1;
2692
2693         if (nodelist) {
2694                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2695                 *nodelist++ = '\0';
2696                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2697                         goto out;
2698                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2699                         goto out;
2700         } else
2701                 nodes_clear(nodes);
2702
2703         if (flags)
2704                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2705
2706         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2707                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2708                         break;
2709                 }
2710         }
2711         if (mode >= MPOL_MAX)
2712                 goto out;
2713
2714         switch (mode) {
2715         case MPOL_PREFERRED:
2716                 /*
2717                  * Insist on a nodelist of one node only
2718                  */
2719                 if (nodelist) {
2720                         char *rest = nodelist;
2721                         while (isdigit(*rest))
2722                                 rest++;
2723                         if (*rest)
2724                                 goto out;
2725                 }
2726                 break;
2727         case MPOL_INTERLEAVE:
2728                 /*
2729                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2730                  */
2731                 if (!nodelist)
2732                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2733                 break;
2734         case MPOL_LOCAL:
2735                 /*
2736                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2737                  */
2738                 if (nodelist)
2739                         goto out;
2740                 mode = MPOL_PREFERRED;
2741                 break;
2742         case MPOL_DEFAULT:
2743                 /*
2744                  * Insist on a empty nodelist
2745                  */
2746                 if (!nodelist)
2747                         err = 0;
2748                 goto out;
2749         case MPOL_BIND:
2750                 /*
2751                  * Insist on a nodelist
2752                  */
2753                 if (!nodelist)
2754                         goto out;
2755         }
2756
2757         mode_flags = 0;
2758         if (flags) {
2759                 /*
2760                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2761                  * mode flags.
2762                  */
2763                 if (!strcmp(flags, "static"))
2764                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2765                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2766                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2767                 else
2768                         goto out;
2769         }
2770
2771         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2772         if (IS_ERR(new))
2773                 goto out;
2774
2775         /*
2776          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2777          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2778          */
2779         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2780                 new->v.nodes = nodes;
2781         else if (nodelist)
2782                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2783         else
2784                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2785
2786         /*
2787          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2788          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2789          */
2790         new->w.user_nodemask = nodes;
2791
2792         err = 0;
2793
2794 out:
2795         /* Restore string for error message */
2796         if (nodelist)
2797                 *--nodelist = ':';
2798         if (flags)
2799                 *--flags = '=';
2800         if (!err)
2801                 *mpol = new;
2802         return err;
2803 }
2804 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2805
2806 /**
2807  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2808  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2809  * @maxlen:  length of @buffer
2810  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2811  *
2812  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2813  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2814  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2815  */
2816 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2817 {
2818         char *p = buffer;
2819         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2820         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2821         unsigned short flags = 0;
2822
2823         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2824                 mode = pol->mode;
2825                 flags = pol->flags;
2826         }
2827
2828         switch (mode) {
2829         case MPOL_DEFAULT:
2830                 break;
2831         case MPOL_PREFERRED:
2832                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2833                         mode = MPOL_LOCAL;
2834                 else
2835                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2836                 break;
2837         case MPOL_BIND:
2838         case MPOL_INTERLEAVE:
2839                 nodes = pol->v.nodes;
2840                 break;
2841         default:
2842                 WARN_ON_ONCE(1);
2843                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2844                 return;
2845         }
2846
2847         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2848
2849         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2850                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2851
2852                 /*
2853                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2854                  */
2855                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2856                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2857                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2858                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2859         }
2860
2861         if (!nodes_empty(nodes)) {
2862                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, ":");
2863                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2864         }
2865 }